電力輸電線(xiàn)路巡檢中無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

段俊丞

摘要：近年來(lái)，電力是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活正常進(jìn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)也發(fā)生了日新月異的變化。不但電力基礎(chǔ)設(shè)施明顯增加，規(guī)模顯著擴(kuò)大，且輸電線(xiàn)路也變得更加錯(cuò)綜復(fù)雜，這些都將增加輸電線(xiàn)路巡檢的難度。之前的人工巡檢方式，已經(jīng)明顯不能滿(mǎn)足我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要，電力系統(tǒng)相關(guān)工作人員必須積極探究現(xiàn)代無(wú)人機(jī)技術(shù)在我國(guó)輸電線(xiàn)路巡檢工作中的應(yīng)用，以不斷提高電網(wǎng)巡檢的效率與質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電力輸電線(xiàn)路巡檢;無(wú)人機(jī)技術(shù);運(yùn)用

引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)能源的需求也在增長(zhǎng)，這使得輸電線(xiàn)路的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)輸電線(xiàn)路的運(yùn)行和維護(hù)的要求也在不斷提高。在電力行業(yè)中，傳統(tǒng)的巡檢方法已無(wú)法滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展的要求，也無(wú)法滿(mǎn)足信息管理方面的要求。作為一種可以在空中靈活移動(dòng)的平臺(tái)，無(wú)人機(jī)（UAV）可以承載多種負(fù)載設(shè)備，具有操作簡(jiǎn)單、快速高效、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)檢查容易、維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)人機(jī)電源檢查還具有效率高、精度高和速度快的優(yōu)點(diǎn)，特別適合在山區(qū)、丘陵和其他復(fù)雜地形環(huán)境中進(jìn)行電源線(xiàn)檢查。無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用有助于提高輸電線(xiàn)路檢查的效率和電力檢查中的信息管理水平。

1無(wú)人機(jī)在電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)巡檢在基建線(xiàn)路選址、輸電線(xiàn)路通道檢測(cè)、災(zāi)后應(yīng)急評(píng)估、桿塔故障及缺陷檢測(cè)等方面有著廣泛的應(yīng)用，具備以下特點(diǎn)。（1）使用成本低。無(wú)人機(jī)體積小、重量輕、成本低，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)即可上崗操作，大大縮減了對(duì)人工的依賴(lài)。（2）作業(yè)效率高。可突破地形、地勢(shì)限制，到達(dá)人員、車(chē)輛無(wú)法到達(dá)的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，效率是人工走線(xiàn)檢測(cè)的數(shù)十倍。（3）安全性高。可以避免人工登塔作業(yè)、帶電作業(yè)等可能造成的傷亡。（4）遠(yuǎn)距離、無(wú)接觸?？筛咝?zhǔn)確地采集相關(guān)數(shù)據(jù)，避免與當(dāng)?shù)鼐用瘛⒗嫦嚓P(guān)人發(fā)生接觸，為后續(xù)選址、規(guī)劃、拆遷、施工等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（5）地勤保障要求低，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。無(wú)人機(jī)起降條件和維修保障要求低，且更加靈活。（6）滿(mǎn)足定制化需求?？筛鶕?jù)電力行業(yè)的需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，快速提供滿(mǎn)足要求的解決方案。

2電力輸電線(xiàn)路巡檢中無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

2.1無(wú)人機(jī)的巡視方式

在輸電線(xiàn)日常巡檢中，無(wú)人機(jī)經(jīng)常會(huì)遇到的巡視方式其中主要包含了紅外巡視和可見(jiàn)光巡視以及激光雷達(dá)巡視等幾種方式，其中可見(jiàn)光的巡視方式是經(jīng)常會(huì)使用到的一種巡視方式，通過(guò)可見(jiàn)光攝像頭進(jìn)行拍攝的照片以及錄像，采取無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將輸電線(xiàn)路自身的運(yùn)行狀態(tài)快速及時(shí)的傳遞給工作人員?；谶@樣的一個(gè)發(fā)展過(guò)程，無(wú)人機(jī)巡視進(jìn)行拍照的順序主要是：按照無(wú)人機(jī)的方向，按照“先整體后局部”以及“從上到下”和“從左到右”的順序去完成對(duì)線(xiàn)路整體的拍攝，采取這種形式可以得非常詳細(xì)的路線(xiàn)信息。在巡視過(guò)程中，無(wú)人機(jī)進(jìn)行觀(guān)察的核心內(nèi)容主要包含了線(xiàn)路本體以及附屬設(shè)施，工作人員也能夠按照實(shí)際的需求去對(duì)線(xiàn)路通道和線(xiàn)路外部環(huán)境等情況進(jìn)行觀(guān)察，可見(jiàn)無(wú)人機(jī)的巡視范圍是十分廣泛的，同時(shí)還能夠?qū)Σ煌瑮l件下提出的要求給予滿(mǎn)足。

2.2無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)包括無(wú)人機(jī)、通信設(shè)備、機(jī)載設(shè)備和地面站四大子系統(tǒng)，其中各部分之間具有功能的獨(dú)立性和相關(guān)性。具體而言，在機(jī)體上裝配相機(jī)或攝影機(jī)，并通過(guò)與地面站之間建立遙控指令，可以對(duì)電網(wǎng)輸電線(xiàn)路中的重點(diǎn)部位進(jìn)行有針對(duì)性的拍照取樣。無(wú)人機(jī)地機(jī)載設(shè)備是其獲取輸電線(xiàn)路圖像信息的重要工具。其中無(wú)人機(jī)的規(guī)模可以根據(jù)任務(wù)量以及任務(wù)要求合理選擇，主要包括大型旋翼無(wú)人機(jī)、中型旋翼無(wú)人機(jī)和小型旋翼無(wú)人機(jī)。其中供電系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)工作的主要?jiǎng)恿?lái)源，對(duì)于保證巡檢工作的正常運(yùn)行具有重要的意義。由于電池存儲(chǔ)的電力有限，所以為提高電動(dòng)無(wú)人機(jī)巡檢時(shí)間，提高工作效率，還可采用無(wú)線(xiàn)供電，包括感應(yīng)耦合式、微波式、激光式和超聲波式。通信設(shè)備起到了聯(lián)系無(wú)人機(jī)系統(tǒng)與地面工作站的重要作用，將無(wú)人機(jī)系統(tǒng)接收到的圖像信息傳輸給地面工作站，將地面工作站的指令轉(zhuǎn)送給無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)的遙測(cè)、通信、采集定位的有效協(xié)調(diào)，不僅需要接收來(lái)自地面控制中心的控制信號(hào)，而且還可以完成導(dǎo)航、巡線(xiàn)、避障等工作;由于無(wú)人機(jī)線(xiàn)路巡檢工作涉及到的數(shù)據(jù)十分龐大，因此還需要把巡檢過(guò)程中拍攝的照片與巡檢所得數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)而準(zhǔn)確地傳輸?shù)降孛嫘畔⑻幚碇行?，以此?lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，進(jìn)而提高無(wú)人機(jī)線(xiàn)路巡檢質(zhì)量。

2.3利用無(wú)人機(jī)快速清除輸電線(xiàn)路附著雜物

因?yàn)槲覈?guó)的輸電線(xiàn)路大多處于戶(hù)外暴露狀態(tài)，所以它們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中難免受大風(fēng)、雨、雪等諸多不確定因素影響，經(jīng)常性附著一些雜物異物。這就需要巡檢人員及時(shí)徹底清理輸電線(xiàn)路，以免因此造成輸電線(xiàn)路運(yùn)行異常，停運(yùn)甚至引發(fā)相關(guān)的觸電事故。但是依靠人力方式進(jìn)行輸電線(xiàn)路上附著雜物異物的清除不但效率低還存在著極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。引進(jìn)無(wú)人機(jī)技術(shù)后，就可以將激光模組、控制器等相關(guān)設(shè)備裝置在多旋翼無(wú)人機(jī)上，當(dāng)巡檢人員利用云臺(tái)攝像頭找準(zhǔn)雜物附著位置時(shí)，就可以適時(shí)的調(diào)整無(wú)人機(jī)的懸停方位，以確保雜物能處在無(wú)機(jī)搭載的激光模組的焦點(diǎn)上。這時(shí)工作人員可以通過(guò)無(wú)程控制系統(tǒng)打開(kāi)激光模組，這樣激光模組中發(fā)射出的能量激光就可以快速地熔斷雜物，使輸電線(xiàn)路處于常規(guī)狀態(tài)了。

2.4自然災(zāi)害后的巡視

可以看出，無(wú)人機(jī)并不會(huì)受到地理?xiàng)l件的制約，在災(zāi)害出現(xiàn)之后能夠直接抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，其具備非常嚴(yán)格的工作效率，因此在雪災(zāi)和雷暴還有風(fēng)災(zāi)等一系列的自然災(zāi)害出現(xiàn)之后及時(shí)將無(wú)人機(jī)設(shè)備直接對(duì)于輸電線(xiàn)路完成有效的巡檢，了解受災(zāi)地區(qū)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，在有效的完成搶修維護(hù)隊(duì)伍安置的基礎(chǔ)上，使用這樣的方式Wie電力搶修工作提供所需要的圖像信息資料支持，使得工作質(zhì)量得到保證，其節(jié)約了大量的時(shí)間。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在電力巡檢工作中連續(xù)運(yùn)行無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)，并將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)，使得無(wú)人機(jī)線(xiàn)路巡檢成為一種更安全、更高效的巡檢工作方法。實(shí)現(xiàn)電力巡檢自動(dòng)化和信息管理，加快電網(wǎng)智能巡檢的速度。

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