曾紹攀

國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司三明供電公司，福建 三明 365000

無(wú)人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的應(yīng)用分析

曾紹攀

國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司三明供電公司，福建 三明 365000

現(xiàn)階段，隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，輸配電線路基本上實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，在滿足用戶用電需求的同時(shí)，也給線路的巡檢工作帶來(lái)了一定的困難。針對(duì)一些人工巡檢難以到達(dá)的輸電線路，無(wú)人機(jī)巡檢是一種比較有效的方式，可以對(duì)輸電線路的巡檢過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)現(xiàn)有制度中的缺陷進(jìn)行填補(bǔ)。本文從輸電線路巡檢的內(nèi)容出發(fā)，對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用進(jìn)行了討論，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。

無(wú)人機(jī) 輸電線路 巡檢 應(yīng)用

0 前言

近年來(lái)，電網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，電力設(shè)備不斷增加，在滿足電力市場(chǎng)需求的同時(shí)，對(duì)輸電線路的運(yùn)行方式也提出了更高要求。做好線路巡檢工作，對(duì)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，在輸電線路巡視中，引入無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)，能夠有效提升巡檢效率和巡檢質(zhì)量，減輕電力工作人員的負(fù)擔(dān)，應(yīng)該得到足夠的重視。

1 輸電線路巡視的內(nèi)容

輸電線路巡檢工作，主要針對(duì)線路本體、電力設(shè)備、附屬設(shè)施及線路所處環(huán)境等進(jìn)行巡視和檢查，能夠?qū)旊娋€路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行明確，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路運(yùn)行過(guò)程中存在的問題，保證線路的運(yùn)行安全。

在輸電線路巡視中，可分為三種巡視方式，即正常巡視、故障巡視和特殊巡視。無(wú)論是哪一種巡視方式，都采用人工地面巡視的模式，在一些特殊情況下才會(huì)登塔檢查，存在局限性。在常規(guī)巡視中，對(duì)于運(yùn)行狀況不同的線路，有著不同的要求，應(yīng)該合理進(jìn)行安排。這種巡視模式無(wú)法滿足輸電線路飛速發(fā)展的要求，難以及時(shí)準(zhǔn)確地了解線路運(yùn)行狀況，未能考慮各方面因素的影響，造成了資源的浪費(fèi)，無(wú)法保證線路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性[1]。

2 無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效解決現(xiàn)有常規(guī)巡檢制度中存在的各種問題，對(duì)線路的巡視過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。從巡視方式看，通過(guò)無(wú)人機(jī)巡視，可以減少工作人員的負(fù)擔(dān)，提高輸電線路巡視的效率和質(zhì)量，對(duì)線路的運(yùn)行情況進(jìn)行準(zhǔn)確、全面地反映；從巡視制度看，無(wú)人機(jī)巡視與人工巡視的相互結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于輸電線路的狀態(tài)巡視，從而彌補(bǔ)由于統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致的線路巡視不到位問題。不僅如此，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，無(wú)人機(jī)的運(yùn)行成本將會(huì)不斷降低，無(wú)人機(jī)全線路日常巡視成本可能，能夠切實(shí)保證輸電線路的運(yùn)行安全[2]。

這里以公司最新招標(biāo)的FCZ四旋翼無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)的應(yīng)用提供一些參考。

2.1 無(wú)人機(jī)參數(shù)

FCZ四旋翼無(wú)人機(jī)的驅(qū)動(dòng)是電動(dòng)形式，空載起飛重量為9Kg；最大任務(wù)載荷量是10Kg；續(xù)航時(shí)間最長(zhǎng)是90分鐘（空載狀態(tài)下）、30分鐘（5Kg狀態(tài)下）、20分鐘（8Kg狀態(tài)下）；它的實(shí)際巡航速度是3～60Km/h；最大的飛行高度是≤2000米（相對(duì)高度）；最大升限為5000米。云臺(tái)可搭載數(shù)碼相機(jī)和紅外熱成像攝像機(jī)。

2.2 作業(yè)系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)設(shè)備：無(wú)人機(jī)為全碳纖維的機(jī)體結(jié)構(gòu)，X型四旋翼機(jī)型，導(dǎo)航方式是GPS導(dǎo)航/北斗導(dǎo)航/GPS和北斗組合導(dǎo)航；水平導(dǎo)航誤差為≤2.5米；正常起降風(fēng)速是≤6級(jí)。圖傳接收機(jī)采用R760-FPV接收機(jī)，實(shí)時(shí)傳輸?shù)礁咔逡壕辽?。地面站通過(guò)數(shù)傳系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控飛行參數(shù)。

（2）作業(yè)能力：需要一輛作業(yè)車和兩名工作人員。操作模式為無(wú)頭飛行模式，容易上手，但針對(duì)山區(qū)環(huán)境，視野不佳情況下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)超視距飛行，工作范圍受到局限。懸停模式下，飛行平穩(wěn)，通過(guò)云臺(tái)控制和飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，可以滿足目標(biāo)區(qū)域的高清拍攝需求。

（3）技術(shù)優(yōu)勢(shì)：與傳統(tǒng)技術(shù)相比，無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在全自控、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)等方面，結(jié)合GPS定位導(dǎo)航以及航線動(dòng)態(tài)規(guī)劃等，使得工作人員的負(fù)擔(dān)大大降低。不僅如此，無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)采用的是模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)壞件部分進(jìn)行更換，運(yùn)行維護(hù)成本較低，維護(hù)方便，加上其本身質(zhì)量輕，發(fā)生次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)較小。

（4）應(yīng)用效果：無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)在輸電線路巡視中的應(yīng)用，包括了常規(guī)應(yīng)用和故障應(yīng)用、特殊應(yīng)用等。常規(guī)應(yīng)用主要是線路的周期性巡視，對(duì)線路走廊進(jìn)行監(jiān)控、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形進(jìn)行勘察；故障應(yīng)用主要是針對(duì)線路中的故障進(jìn)行全方位的巡視，為故障的定位與處理提供相應(yīng)的參考依據(jù)；特殊應(yīng)用則主要是針對(duì)一些特殊情況和特殊區(qū)域的應(yīng)用，如配合工程放線，異物的處理等。

3 無(wú)人機(jī)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

在未來(lái)的發(fā)展中，無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)有著良好的發(fā)展前景，首先是性能的改進(jìn)，應(yīng)該進(jìn)一步提高無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力，拓展巡檢范圍，同時(shí)提升無(wú)人機(jī)在惡劣氣象條件下的作業(yè)能力，保證無(wú)人機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；其次是機(jī)型的改進(jìn)，需要針對(duì)無(wú)人機(jī)在線路走廊巡查、故障查找、線路缺陷分析等不同的方面，對(duì)無(wú)人機(jī)的機(jī)型進(jìn)行深入開發(fā)和改進(jìn)，為一個(gè)班組配備多種不同型號(hào)的無(wú)人機(jī)，以適應(yīng)不同環(huán)境和不同任務(wù)的要求；然后，應(yīng)該對(duì)無(wú)人機(jī)的具體作業(yè)模式進(jìn)行深入分析和研發(fā)，確保其能夠真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，在自動(dòng)控制、自主能源補(bǔ)給以及自主缺陷識(shí)別等方面取得更大的進(jìn)步[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在輸電線路巡檢中，應(yīng)用無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)，可有效解決現(xiàn)有常規(guī)巡檢制度中存在的各種問題，對(duì)線路的巡視過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)擔(dān)，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路中存在的故障和隱患，確保故障的有效處理，保證輸電線路運(yùn)行的安全性和可靠性。

[1]羊英琦.淺談?shì)旊娋€路巡視中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,(11):133.

[2]郭昕陽(yáng),李衛(wèi)國(guó),鄭建剛.一種輕型電動(dòng)無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用技術(shù)[J].華北電力技術(shù),2013,(4):61-64.