高壓輸電線路智能巡檢新技術

劉招帥

摘要：高壓輸電線路作為國家電力系統(tǒng)的重要組成部分，是維護國家基礎設施以及居民工作和生活正常進行的保障當前，隨著科學技術的不斷變革，在高壓輸電線路巡檢中也實現(xiàn)了新技術的應用，逐漸實現(xiàn)了由傳統(tǒng)的人工巡檢方式到智能巡檢方式的轉變，主要包括無人機巡檢、機器人巡檢、在線監(jiān)測等為推動高壓輸電線路智能巡檢做出了重要貢獻?；诖耍疚闹饕接戇@些新的巡檢技術，以期推動智能巡檢的新的變革。

關鍵詞：高壓輸電線路;智能巡檢;新技術

電力在能源中是最清潔且最便宜的能源，電力對現(xiàn)代人類社會的發(fā)展有著重要作用，由此也可以說電力是一個國家發(fā)展的重要支柱，要想實現(xiàn)我國經(jīng)濟建設的繁榮復興離不開電力資源的有效支撐。因此我國的電力管理部門非常重視高壓電路輸出的檢查工作，以保證我國電力系統(tǒng)的正常運行。在以往的電力巡查工作中都是通過大量的人力工作人員進行巡查工作。這樣的處理方式既耗時又耗力。隨著現(xiàn)代智能技術的發(fā)展，電力管理部門在針對高壓電輸出線路巡查時引入了現(xiàn)代智能技術進行巡查作業(yè)。

但是智能巡查技術在我國的運行中還缺乏一定的成熟性，還不能進行大規(guī)模的使用，現(xiàn)今進行巡查作業(yè)絕大多數(shù)地區(qū)都還是采用人工巡查的方式進行檢查處理，但是面臨一些特殊區(qū)域采用人工處理方式便存在一定的局限性，這時的線路巡查工作便需要利用現(xiàn)代智能技術。高壓輸電線路巡查工作人工巡查的方式逐漸被淘汰的主要原因在于，人工巡查在巡查期限中往往需要較長的時間，同時在作業(yè)時還有一定危險性，除此之外還容易受到外在環(huán)境的影響。

比如說在一些特殊區(qū)域采用人工巡查的方式，在完成作業(yè)時具有一定的困難性，例如高壓線路在深山、沙漠和沼澤這樣的地形環(huán)境中，人工巡查在面臨這樣的環(huán)境不能保證整體的工作質量。因此面對這一些現(xiàn)狀非常急切的需要發(fā)展現(xiàn)代智能技術來代替人工的巡查工作。隨著現(xiàn)代智能技術的深入發(fā)展，我國電力部門在巡查工作中的運用往往是選用無人機巡檢機器人巡檢、在線監(jiān)測這3種常見的智能技術。本文也主要針對這3項技術的優(yōu)占與缺占講行研究分析。

1無人機巡檢

無人機因具備小巧靈便、容易操控、飛行速度快、適應性強成本相對低廉等優(yōu)勢，受到該領域的廣泛關注。相關數(shù)據(jù)表明，無人機巡檢成本遠遠低于人工巡檢的成本。

2018年3月在220千伏線路現(xiàn)場，某供電局無人機團隊所屬的幾架無人機在巡檢輸電線路，按照設定好的路徑對線路進行自動巡檢，并處理機體的起飛升降以及轉變方向。與以往不同，巡線人員的雙手并沒有拿著操控無人機的遙控器，只需專心查看無人機實時拍攝回傳的巡線影像即可，完成一基雙回路桿塔的巡檢僅需5分鐘。無人機自動巡檢日工作效率較傳統(tǒng)人工操控無人機提高35%-45%，而在山地地區(qū)，則可以提高約85%，日平均巡檢效率可提高70%。目前，該局無人機累計作業(yè)4920個架次，飛行時間46700分鐘，累計飛行里程6670公里，查找缺陷37外排查隱患140外穿成12950基桿塔的巡視工作。

2018年5月，某供電公司的輸電運檢室無人機操作手，操作一架四旋翼無人機騰空而起，完成了對220 千伏同塔雙回線路進行巡視復檢，仔細排查隱患并拍照記錄。據(jù)悉，目前這種人機協(xié)同的巡檢模式正在該供電公司輸電運檢室廣泛推廣，原先人工巡視只能用望遠鏡觀察和設備檢測確定線路的運行狀況，且存在一定的盲區(qū)。無人機的推廣使用，能近距離拍攝，并實時傳輸影像數(shù)據(jù)，精確顯示設備存在的缺陷隱患，真正做到巡視無死角、無盲區(qū)。

由此可見，無人機在電力巡檢領域的應用，可以實現(xiàn)架空線路設備的精細化巡視，改變巡檢人員單純依靠人力的傳統(tǒng)巡檢方式極大提高線路巡檢的效率，降低了電力作業(yè)的風險，大大降低了人力成本，可以推動電力線路智能巡檢的發(fā)展。

2機器人巡檢

機器人巡檢是在電力巡檢過程中的新的巡檢方式，相對于無人機巡檢來說，機器人巡檢雖然在效率方面不夠高，在傳輸數(shù)據(jù)和影像的過程雖然較為緩慢，但是其不受自然環(huán)墻的影響。由于無人機在應用的過程中很容易受到自然環(huán)境的影響，當遇到惡劣的天氣環(huán)境，比如大霧或者大雨等，就無法進行工作，或者存在傳輸過程中的問題，但是利用機器人進行巡檢就可以規(guī)避這一問題，借助機器人，可以在巡檢的時候不受自然環(huán)境的影響，可以定時定點地進行巡檢。同時機器人在應用的過程中配合一些新型的技術手段還可以擴大巡檢的范圍，提高巡檢的力度。當前，由于機器人的這些優(yōu)勢已經(jīng)較為廣泛地應用于電力巡檢的過程中。

機器人在實際作業(yè)的過程中，會根據(jù)施工現(xiàn)場的實際要求，利用自身的功能滿足施工的需求。機器人在作業(yè)中的主要功能包括自主定位、特殊巡視、進行電路狀態(tài)的分析以及預警提示等等。它在工作中可以不受到電路危險的影響，自如的在電線上行走，跨越對于人工來說較為危險的障礙。機器人主要通過本身攜帶的攝像機或者是紅外測試儀進行圖片或者影像的傳輸，將采集到的這些信息傳遞回地面的工作站工作站的人員通過機器人收集到的這些信息判斷相關的電路情況，為工作人員的分析提供方便。同時，輸電線路巡檢機器人能夠接受地面基站的遙控操作，這樣就可以避免機器人本身以外情況的發(fā)生，增加機器人工作的可靠性。

2.1自主定位

機器人的自主定位原理是通過間接實現(xiàn)的，其本身并不具備自主定位的功能。其在巡檢的過程中會依據(jù)云臺設備進行工作，但是并不能實現(xiàn)對其定位。定位功能主要是通過在其運行的程序中輸入了編碼器和傳感器等信息，然后利用算法對桿塔的位置信息計算，轉換信息后通過指令發(fā)送到云臺中，這樣就可以獲得機器人巡檢的更多信息，實現(xiàn)定位以及自助巡檢的功能。

2.2自主越障

機器人在輸電線路中的工作主要分為兩部分，分別為桿塔越障和直線段。由于機器人在工作的過程中尤其是在爬坡過程中的會遇到相關的工作障礙，其越過這一障礙的關鍵是利用其本身的滾動打滑的檢測和控制，然后對外界的環(huán)境進行感知，以此在系統(tǒng)中形成不同的爬坡策略，然后尋找可以跨越的方法順利爬坡。在機器人的整個運行過程中，跨越障礙是一項較為重要工作，因為其在工作中越到的障礙是不同的，面對不同的障礙，其需要選擇不同的越障方法才能完成工作。雖然這些都通過機器人本身的自主運行就可以，但是仍舊需要工作人員把握其運行狀態(tài)。并且，這也需要機器人在設計時進行統(tǒng)一的設計，安裝具有同樣程序工作的機器人，這樣既方便工作人員的操控，也降低了機器人運行時的難度。

3在線監(jiān)測智能技術

由于現(xiàn)代工業(yè)科學技術的快速發(fā)展，整個社會的經(jīng)濟也快速增長，想要實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟的進一步發(fā)展，各個行業(yè)都需要對以往的工業(yè)技術進行改進，才能實現(xiàn)自身飛躍性的發(fā)展，從而從中獲得更大的經(jīng)濟效益。也正是這一理念推動了整個社會發(fā)展的快速進步，在我國的電力系統(tǒng)的管理中也不例外。從我國電力系統(tǒng)的結構分布來看具有廣大等特點，在進行高壓輸出線路巡查時還容易受到不同的地形環(huán)境的影響。因此在輸電線路巡查工作中除了通過上述兩項智能技術進行巡查時，還可以依靠在線監(jiān)測技術對整個線路的運行情況進行及時監(jiān)控，這樣才能保證我國電力系統(tǒng)的安全性。

4結束語

基于當前智能電網(wǎng)與“三集五大”背景，本文對無人機巡檢機器人巡檢、在線監(jiān)測的組成、功能及關鍵技術進行了詳細研究。通過研究表明這些高壓輸電線路智能巡檢新技術能大幅度提高巡線效率，進一步保障輸電運行安全。

參考文獻：

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