無人機(jī)技術(shù)在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用及展望

嚴(yán)闖 米家奇

摘要：傳統(tǒng)的輸電線路人工巡檢受人員、地形和交通等因素限制，運(yùn)用新技術(shù)、新手段在某些方面代替人工巡檢，解放生產(chǎn)力迫在眉睫。輸電線路無人機(jī)巡檢技術(shù)在線路運(yùn)檢工作中的應(yīng)用，從一定程度上解決了人工巡檢存在的弊端。論文通過實(shí)例對(duì)比人工巡檢與無人機(jī)巡檢優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了無人機(jī)巡檢存在的問題和經(jīng)驗(yàn)，為無人機(jī)巡檢輸電線路發(fā)展提供參考，展望無人機(jī)智能電力巡檢前景。

關(guān)鍵詞：輸電線路巡檢;無人機(jī)技術(shù);應(yīng)用

1引言

輸電線路巡檢是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要方式，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，輸電線路所經(jīng)過區(qū)域的不斷擴(kuò)大，如何保證輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行已經(jīng)成為一個(gè)重要的問題。以往傳統(tǒng)人工登塔的巡查方法，不僅工作量大，而且運(yùn)行的時(shí)間比較長，無法提高實(shí)際巡查效率，特別是在對(duì)一些復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行巡查的過程中，還會(huì)面臨生命安全威脅。無人機(jī)的使用，提高了輸電線路巡視工作的效率，保證了巡視人員的安全。

2無人機(jī)技術(shù)在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用及展望分析

2.1輸電線路智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

輸電線路智能巡檢技術(shù)使輸電線路中的諸多隱患能夠被更加輕易地排查出來，提升了輸電線路的安全性。輸電線路智能巡檢技術(shù)是多種監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行結(jié)合形成的，能夠?qū)崟r(shí)判斷輸電線路的狀態(tài)，并將不良狀態(tài)及時(shí)報(bào)告給電力工作人員，讓輸電線路的故障和隱患可以盡快排除。比如，在輸電線路的覆冰超過限度、導(dǎo)線溫度超標(biāo)或線路弧垂過大時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒電力工作人員進(jìn)行處理。輸電線路智能巡檢技術(shù)還能具有防盜功能，能夠判斷出線路缺失的位置。電力工作人員還能夠利用輸電線路的監(jiān)控功能調(diào)出輸電線路的監(jiān)控資料，利用智能終端隨時(shí)進(jìn)行巡檢。

2.2數(shù)據(jù)獲取率高

針對(duì)傳統(tǒng)縣級(jí)市輸電線路巡檢技術(shù)而言，無人機(jī)技術(shù)具有較高的數(shù)據(jù)獲取率，不僅可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取，縮短數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，還可以使相關(guān)信息更為清晰地呈現(xiàn)出來，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作的進(jìn)行。無人機(jī)技術(shù)在縣級(jí)市輸電線路巡檢中的應(yīng)用中集合了數(shù)據(jù)通信技術(shù)、GPS定位技術(shù)、遙測遙控技術(shù)等多種測量技術(shù)，這些技術(shù)都解放了大量人力，利用自動(dòng)化的控制系統(tǒng)就可以進(jìn)行無人機(jī)的控制，突破了傳統(tǒng)縣級(jí)市輸電線路巡檢的局限性，使用范圍大，靈活便捷，使得巡檢工程的數(shù)據(jù)采集效率更高，降低成本，帶來更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2.3利用無人機(jī)全方位高效巡檢輸電線路

無人機(jī)一般都由兩部分組成，即地面控制系統(tǒng)與機(jī)載系統(tǒng)，其中無人機(jī)的機(jī)載系統(tǒng)中大都配置有可見光相機(jī)，可以全方位精準(zhǔn)拍攝相應(yīng)的輸電線路。而且在完成拍攝后還能進(jìn)行圖像格式的轉(zhuǎn)換，通過相應(yīng)的遠(yuǎn)程信號(hào)無線傳送系統(tǒng)及時(shí)傳送到指定的計(jì)算機(jī)中，人工巡檢人員就可以及時(shí)查看與快速判斷輸電線路的運(yùn)行狀況。在遇到難以判斷運(yùn)行狀況的輸電線路圖像時(shí)，工作人員還可以利用遙控器相應(yīng)地調(diào)節(jié)可見光相機(jī)的焦距，以獲得更加清晰的目標(biāo)圖像。當(dāng)需要對(duì)一些較為特殊的輸電線路進(jìn)行巡檢與故障檢測時(shí)，工作人員可以通過地面控制系統(tǒng)靈活改變無人機(jī)的飛行路線，其確保其能快速精確地懸停在目標(biāo)位置附近拍攝出清晰圖像，傳送至地面。

2.4方位控制

在進(jìn)行無人機(jī)巡檢的過程中，由于無人機(jī)技術(shù)主要運(yùn)用空氣力學(xué)的原理且體積較小，因此對(duì)于周圍環(huán)境以及天氣的要求十分嚴(yán)格，在將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于縣級(jí)市輸電線路巡檢的過程中，一定要在環(huán)境允許的情況下飛行，除了應(yīng)當(dāng)保證無人機(jī)的安全系數(shù)之外，也應(yīng)當(dāng)對(duì)無人機(jī)的穩(wěn)定控制先進(jìn)行改良，保證無人機(jī)在飛行的時(shí)候不偏離飛行軌跡。目前很多無人機(jī)都是采用LQG控制器進(jìn)行飛行，在保證機(jī)身平衡的同時(shí)也可以進(jìn)行風(fēng)力補(bǔ)償，從而更好地完成動(dòng)作。

2.5電力電纜智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

電力電纜智能巡檢技術(shù)中的重點(diǎn)在于對(duì)溫度場分布的監(jiān)測。電力電纜的溫度場能夠較為有效地反映電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)溫度場進(jìn)行監(jiān)測就能夠很大程度上提升電力電纜的巡檢效率，實(shí)現(xiàn)電力電纜巡檢的智能化。對(duì)于設(shè)置于陸上的電力電纜，可以利用分布式光纖測溫技術(shù)和光纖光柵技術(shù)進(jìn)行溫度檢測，從而判斷電力電纜是否處于正常的溫度狀態(tài)。對(duì)于布設(shè)于海底的電力電纜，則可以利用BOTDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)溫度檢測。對(duì)電力電纜的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，就能夠發(fā)現(xiàn)電力電纜的不正常高溫現(xiàn)象，從而使電網(wǎng)中的故障能夠得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除。

3輸電智能巡檢技術(shù)展望

3.1推進(jìn)巡檢設(shè)備向全自動(dòng)發(fā)展

目前，許多智能巡檢設(shè)備的自動(dòng)化水平還不夠高，需要人工的配合，電力巡檢效率沒有得到充分提升。應(yīng)當(dāng)加快對(duì)巡檢系統(tǒng)的一體化研究，使系統(tǒng)能夠進(jìn)行自監(jiān)測、自診斷，并能夠自主進(jìn)行檢修方案的制定。對(duì)于難以進(jìn)行修復(fù)方案制定的復(fù)雜事故，應(yīng)報(bào)告給電力工作人員進(jìn)行人工處理。這樣，輸電智能巡檢系統(tǒng)的工作效率將大大提升，有利于維護(hù)電網(wǎng)的使用安全和使用效率。

3.2建立基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)感知體系

將物聯(lián)網(wǎng)中的智能識(shí)別技術(shù)和輸電狀態(tài)監(jiān)測傳感設(shè)備結(jié)合起來，就能使輸電智能巡檢系統(tǒng)的信息采集和應(yīng)用更加智能化，讓電力工作人員能夠?qū)旊娦畔⑦M(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)取，并將輸電巡檢系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相結(jié)合，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性，有利于進(jìn)行電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略布局[2]。

結(jié)語

綜上所述，將無人機(jī)應(yīng)用到現(xiàn)代輸電線路巡檢、異物清除與故障檢測工作中，不但有助于提高輸電線路巡檢的效率與質(zhì)量，降低人工巡檢的工作強(qiáng)度，規(guī)避由此產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)，還可以顯著優(yōu)化整個(gè)電力系統(tǒng)的資源配置，提高電力系統(tǒng)的服務(wù)性能。所以電力部門要不斷加強(qiáng)對(duì)輸電線路巡檢中無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的深入研究與改進(jìn)，以便未來無人機(jī)能被更加廣泛、更加便捷地應(yīng)用到現(xiàn)代電網(wǎng)巡檢工作中，更好地為保障輸電線路可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 康春泉. 無人機(jī)技術(shù)在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用及展望[J]. 文淵（小學(xué)版）， 2019， 000（008）：776.

[2] 邵強(qiáng)， 萬力. 多旋翼無人機(jī)在輸電線路巡檢中的運(yùn)用及發(fā)展[J]. 中國新通信， 2019， 021（016）：106.