無(wú)人機(jī)在電力架空線路巡視中的應(yīng)用探討

石佳

摘要：縱觀我國(guó)這些年的快速發(fā)展，定離不開電力的技術(shù)支持，電網(wǎng)與輸電線路的大量建設(shè)，使得我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力得以穩(wěn)步前進(jìn)，但是大家所不知的是，我國(guó)輸電線路的建設(shè)仍以人工為主，由工作人員進(jìn)行查線、巡線、驗(yàn)收、最后完成建設(shè)。多年來(lái)，采用以人為主的方法已經(jīng)克服了許多困難，但在巡線現(xiàn)場(chǎng)架空線路（35 kv和110 kv，有幾十公里）長(zhǎng)時(shí)遇到的問題有：海風(fēng)大，鹽霧腐蝕嚴(yán)重，造成拉線斷開，避雷線斷開，導(dǎo)致線路跳閘;架空線路下樹木枝葉過高，導(dǎo)致線路對(duì)地放電：線路上有鳥巢，導(dǎo)致蛇類爬樓，導(dǎo)致線路短路。應(yīng)用無(wú)人機(jī)巡檢，能提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，防止事故發(fā)生。能夠從技術(shù)上體現(xiàn)無(wú)人機(jī)的巡視的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)革新科技快速發(fā)展的年代，節(jié)省人力提高效率是我們的目標(biāo)，本文主要引入無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用，與人工建設(shè)做對(duì)比，講述無(wú)人機(jī)是如何克服人工建設(shè)時(shí)所面臨的難題的。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);電力架空;巡視;應(yīng)用

1、無(wú)人機(jī)的發(fā)展歷程

無(wú)人機(jī)最早出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上，發(fā)明它是為了避免過多的士兵犧牲，代替士兵進(jìn)行電子竊聽和偵查任務(wù)，為戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利付出不少功勞。后來(lái)應(yīng)用變得廣泛起來(lái)，應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。在日常中，我們也曾接觸到過無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)體型小，速度快，且不需要擔(dān)心載人安全的風(fēng)險(xiǎn)因素，可遠(yuǎn)程操控，可以搭載多種電子儀器，高清攝影機(jī)、紅外測(cè)溫儀，幫助工作人員巡視無(wú)法到達(dá)的“神秘地點(diǎn)”，可謂是事半功倍。

1.1、無(wú)人機(jī)的構(gòu)成及巡線特點(diǎn)

電力架空線路巡視的無(wú)人機(jī)是我國(guó)一項(xiàng)重大的突破之一，也是無(wú)人機(jī)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的技術(shù)革新。近些年，國(guó)內(nèi)通過分析無(wú)人機(jī)在：影視制作、廣告航拍、安全巡邏、物探測(cè)量、消防監(jiān)測(cè)、通信中繼、人工降雨、科研試驗(yàn)、緝私監(jiān)控等應(yīng)用的表現(xiàn)，解決了前期穩(wěn)點(diǎn)性差，接收信號(hào)不及時(shí)的問題，甚至在重大災(zāi)害的救援現(xiàn)場(chǎng)也可以看到他們的身影。

2、無(wú)人機(jī)應(yīng)用于電力架空線路巡視的方式研究

我國(guó)技術(shù)人員在改造電力架空巡視無(wú)人機(jī)時(shí)，針對(duì)“關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用情況、實(shí)際操作原理、核心要素”四個(gè)方面進(jìn)行了重大研究，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，總結(jié)以下研究成果。對(duì)于無(wú)人機(jī)巡檢在電力架空線路上的應(yīng)用的研究，必會(huì)促進(jìn)無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，提升巡線的自動(dòng)化層次，節(jié)省人工勞動(dòng)力，提高線路巡視效率，降低應(yīng)用成本。

2.1、無(wú)人機(jī)電力架空線路巡視的關(guān)鍵技術(shù)

在充滿未知情況與艱辛環(huán)境的電力架空線路巡視工作中，熟練掌握無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是首要任務(wù)，而有關(guān)無(wú)人機(jī)巡視的空中技術(shù)如下：

（一）無(wú)人機(jī)控制技術(shù)：巡視線路包含了100公里起步的長(zhǎng)度，且從公路到達(dá)巡視地點(diǎn)的距離也在10公里到30公里之間，表明無(wú)人機(jī)的基本要求便是行程遠(yuǎn)，定位準(zhǔn)，伴隨無(wú)人機(jī)執(zhí)行巡視工作時(shí)，要結(jié)合GPS自主線路導(dǎo)航控制、線路桿塔自動(dòng)跟蹤等飛行控制功能，才能保證遠(yuǎn)程操作工作的流暢性和準(zhǔn)確性。

（二）機(jī)體穩(wěn)定飛行技術(shù)：在日常生活中，我們經(jīng)常拍照，如果沒有穩(wěn)住相機(jī)，那么拍攝出來(lái)的影片便是模糊的，在實(shí)行巡視任務(wù)中，必須要獲得清楚細(xì)致的圖片反饋，以便可以準(zhǔn)確查找工作漏洞，無(wú)人機(jī)在飛行過程中，將面對(duì)許多的天氣因素干擾，要保持穩(wěn)定，并且不能發(fā)生抖動(dòng);這代表著無(wú)人機(jī)需要配備自動(dòng)控制攝像功能，在相關(guān)設(shè)備配備齊全的情況下，成功將巡視情況全部反饋到地面人員手里。

2.2、無(wú)人機(jī)電力架空線路巡線的實(shí)際操作原理

鑒于無(wú)人機(jī)在飛行過程不可避免遇到的小麻煩，如機(jī)身料動(dòng)，拍攝不易對(duì)焦的情況，無(wú)人機(jī)只能輕松發(fā)現(xiàn)的架空線路較為明顯的處于表面的故障進(jìn)行判別，但對(duì)于線路里面的異常情況還不能進(jìn)行判別?？罩械臄?shù)據(jù)傳遞方式，最常使用的就是通過數(shù)據(jù)鏈傳輸，把拍攝的高分辨率的影像信號(hào)由無(wú)人機(jī)在巡視過程，實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控系統(tǒng)的屏幕上，這種巡視的信息接受工作為兩個(gè)或多個(gè)人同時(shí)進(jìn)行，一人主要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操控，其他成員則對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)屏幕進(jìn)行觀察。在無(wú)人機(jī)飛行過程中，監(jiān)控人員一旦分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)異常，將立即通知操控人員對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)檢查;其次便是巡視時(shí)間的選擇，電力架空線路大多裸露在室外，應(yīng)該選擇天氣較為晴朗的時(shí)間開展，這樣在可見光模式下拍攝的線路巡視情況最清晰;如果迫不得已在在清晨日出之前，或則在黃昏日落之后和多云下開展巡視工作，就要使用紅外熱像儀，無(wú)人機(jī)同樣可以很好的利用紅外線判斷線路穩(wěn)定異常的區(qū)域。

3、無(wú)人機(jī)巡線技術(shù)的應(yīng)用

在輸電線路的巡檢工作中，無(wú)人機(jī)的適用范圍廣，作用水平深。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，無(wú)人駕駛技術(shù)可用于進(jìn)一步優(yōu)化高空作業(yè)在架空線上的巡邏效果，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳輸線的每個(gè)故障點(diǎn)。在某種程度上，它減少了工作人員的工作量，并避免了攀登高處等工作的風(fēng)險(xiǎn)。

4、無(wú)人機(jī)巡線技術(shù)的核心要素

在認(rèn)真巡視虛擬電線的過程中，我們經(jīng)常使用專用的遙控直升機(jī)和四旋翼無(wú)人機(jī)。目的是進(jìn)一步提高巡邏水平，避免隱患。通常遙控?zé)o人飛機(jī)的組件基本上是遙控直升機(jī)主體，減震懸掛設(shè)備和地面攝像機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)。后臺(tái)操作員可以使用無(wú)線圖像傳輸數(shù)據(jù)，并且基于由遠(yuǎn)程控制的無(wú)人機(jī)在飛行過程中收集的電力虛擬線路的運(yùn)行圖像，知道當(dāng)前的虛擬線路是安全的，四旋翼無(wú)人機(jī)主要由地面站和旋翼無(wú)人機(jī)體組成。系統(tǒng)中安裝了無(wú)線圖像傳輸設(shè)備和高分辨率圖像采集設(shè)備，以滿足遠(yuǎn)程傳輸要求。最值得注意的是，四旋翼無(wú)人機(jī)在起飛、著陸和懸停方面均具有重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，值得廣泛使用。通過應(yīng)用以上兩種輔助設(shè)備，可以進(jìn)一步增強(qiáng)巡邏無(wú)人機(jī)的應(yīng)用效果，可以保證架空電力線的安全合理運(yùn)行。

5、總結(jié)

在我國(guó)近年來(lái)的快速發(fā)展中，電氣提供了很大的影響。能源網(wǎng)絡(luò)和輸電線路的數(shù)量也引領(lǐng)著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，國(guó)內(nèi)的線路建設(shè)還是以人工為主，相比于人力的工作方式，無(wú)人機(jī)巡視不在受天氣，地勢(shì)，視角的限制，不僅節(jié)省了工作時(shí)間和工作經(jīng)歷，還為巡視工作提供更為精準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)影像，大幅度提高了巡視效率，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)在電力架空線路的應(yīng)用是一次革新，也象征著無(wú)人機(jī)不在僅僅是軍用和民用，促進(jìn)國(guó)家電力科技化的發(fā)展，科技自動(dòng)化的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱國(guó)新.在直升飛機(jī)上應(yīng)用紅外熱像技術(shù)巡視檢測(cè)髙壓輸電線路設(shè)備的回顧饑.廣東電力，2005（3）：71-73