秦博

摘 要：隨著社會的進(jìn)步，超高壓線路開始遍布人們生活的方方面面，為了保障安全，必須對線路進(jìn)行全方位無死角的巡視，由于某些線路的特殊位置，人工巡視就變的特別困難，甚至不可能實現(xiàn)，無人機(jī)技術(shù)可彌補(bǔ)這方面的缺陷，無人機(jī)可在空中對超高壓線路進(jìn)行巡視，并監(jiān)測及航拍，將有關(guān)數(shù)據(jù)及資料傳到地面專門控制的平臺，大大的提高了工作效率。文章以多旋翼電動力無人機(jī)為例，對無人機(jī)在巡視中的應(yīng)用及優(yōu)勢進(jìn)行描述。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù)；超高壓線路；應(yīng)用；優(yōu)勢

中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）27-0007-02

1 引 言

我們國家地緣遼闊，電氣化現(xiàn)在已經(jīng)遍布各個角落，超高壓的輸電線路也是越來越密集，甚至許多偏遠(yuǎn)山區(qū)也已經(jīng)告別了煤油燈時代。既然線路已經(jīng)布設(shè)好了，那么就必須要做到實時監(jiān)護(hù)，保證其的暢通性，畢竟超高壓線路都在野外，像大風(fēng)大雪等一些惡劣天氣，泥石流地震等自然災(zāi)害包括人為的偷盜破壞設(shè)施都會對高壓線路的正常運(yùn)行造成威脅，其造成的后果是不可估量的。因此做好高壓線路的檢測和維護(hù)是利國利民的大事。鑒于線路的廣泛性，如果全都指望人力去實時監(jiān)測肯定是不現(xiàn)實的，像修建在偏遠(yuǎn)山區(qū)的高壓線路塔是無法通過人力去進(jìn)行檢測的，這就給我們管理人員帶來了極大的困難。隨著科技的發(fā)展許多的國內(nèi)外電力部門將目光投向了無人機(jī)的研究，如果把無人機(jī)應(yīng)用到高壓線路的檢測和維護(hù)上，那么工作效率必將會大大的提高，也克服了一些人力無法觸及的盲區(qū)，所以，將無人機(jī)如何很好的融入到高壓線路檢測維護(hù)中是一個非常重要的問題。

2 無人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成及分類

無人機(jī)作為一個新興事物，現(xiàn)在已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，比如環(huán)境質(zhì)量檢測，航拍任務(wù)等。無人機(jī)系統(tǒng)主要包括飛機(jī)機(jī)體、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、發(fā)射回收系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。飛控系統(tǒng)又稱為飛行管理與控制系統(tǒng)，相當(dāng)于無人機(jī)系統(tǒng)的“心臟”部分，對無人機(jī)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、精確度、實時性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用；數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)可以保證對遙控指令的準(zhǔn)確傳輸，以及無人機(jī)接收、發(fā)送信息的實時性和可靠性，以保證信息反饋的及時有效性和順利、準(zhǔn)確的完成任務(wù)。發(fā)射回收系統(tǒng)保證無人機(jī)順利升空以達(dá)到安全的高度和速度飛行，并在執(zhí)行完任務(wù)后從天空安全回落到地面。

無人機(jī)分固定翼無人機(jī)、單旋翼無人機(jī)、多旋翼電動力無人機(jī)三種，應(yīng)用比較廣泛的要數(shù)多旋翼電動力無人機(jī)，相比固定翼無人機(jī)的體積大、沒法懸停及操作困難及單旋翼電動力無人機(jī)的抗風(fēng)的能力差及起飛的重量小、懸停的穩(wěn)定低等缺陷，多旋翼電動力無人機(jī)具有體積較中等，運(yùn)輸起來攜帶很方便，性價比也高，可抗5級自然風(fēng)，起飛載重可滿足常規(guī)攝像和拍照設(shè)備的要求，帶有陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)，懸停穩(wěn)定度高，單次滯空時間30 min左右，可滿足日常巡檢和故障排查的需求，操作難度不高，容易使用等優(yōu)點。經(jīng)綜合評比，在運(yùn)維檢修過程中建議引入電動力的多旋翼無人機(jī)巡線。如圖1所示。

3 電動力多旋翼無人機(jī)在應(yīng)用過程中的優(yōu)勢

3.1 工作效率高

超高壓線路普遍分散在人工很難到達(dá)的地方，因受到特殊的地理環(huán)境以及人員本身的綜合素質(zhì)以及天氣的影響，巡視就變的不但效率很低而且周期也會特別長，更重要的是，巡視出來的數(shù)據(jù)也不一定精確。此時，無人機(jī)巡視技術(shù)就顯得特別高效，相比較人工日均巡視五公里的長度，無人機(jī)一個小時就可巡視二十到三十公里的長度。最重要的是無人機(jī)可以沿著導(dǎo)線來飛行，地形沒法限制住無人機(jī)的巡視。而且無人機(jī)可以巡視到人工很難看到的缺陷問題而且可以很大程度的降低人工勞動的強(qiáng)度。采用無人機(jī)還可以避免傷害到工作人員，提高工作的安全系數(shù)，最大限度的增加工作的效率。

3.2 無人機(jī)可將紅外線測溫和可見光的巡視這兩個工作 一起完成

無人機(jī)的巡線是利用了紫外線、紅外及GPS導(dǎo)航、3G視頻進(jìn)行檢測，可精確的對線路的缺陷進(jìn)行檢測。若缺陷出現(xiàn)，巡檢的人員及時將消息傳給運(yùn)維的單位，對超高壓線路的正常運(yùn)行有影響的隱患及缺陷可以予以消除，可確保線路的安全運(yùn)行。比如陜西省的超高壓線路，由于其惡劣的氣候變化以及外地的破壞等因素可影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，這時候運(yùn)用無人機(jī)，它不但科技含量很高而且巡視的效率也很高，可有效保障電網(wǎng)的安全。

3.3 可對故障針對性排查

由于多旋翼無人機(jī)具有易于操控、云臺的控制、巡航以及懸停等多項功能，所以可以對特定的位置進(jìn)行近距離的精準(zhǔn)高清晰度的巡視，這樣可以定點對可疑的故障進(jìn)行排查及定位，提高排查的效率，縮短排查故障的時間。

3.4 可以將視頻實時接入國家電網(wǎng)統(tǒng)一的輸變電監(jiān)測的 主站系統(tǒng)及視頻平臺

因為無人機(jī)有專門的接入的插件，這樣就可以實時的將信息傳回，可現(xiàn)場對監(jiān)測到的問題進(jìn)行解決。

4 無人機(jī)在運(yùn)維檢修中的應(yīng)用

多旋翼電動力無人機(jī)可在日常的巡檢及應(yīng)急性的搶修過程中，運(yùn)用高精度的飛行控制系統(tǒng)，低速的懸?；蛘唢w行近距離的去靠近輸電線路，精細(xì)的對隱患及故障點進(jìn)行檢測，最大限度消除隱患，通過制定合適的搶修及巡檢方案對人力和物力進(jìn)行節(jié)省、對搶修的時間進(jìn)行縮短。

在使用電動力多旋翼無人機(jī)的時候，不需要額外補(bǔ)充人力及器械，也沒有安全問題，直接就可以精細(xì)的對搶修中遇到的各種故障及隱患點進(jìn)行監(jiān)測，而監(jiān)測的對象可以覆蓋想要覆蓋的所有位置，很多工作的人員沒有辦法到達(dá)和很難到的地方都可以監(jiān)測到，這樣，可以為平臺管理的人員下提高真實詳細(xì)的數(shù)據(jù)為決策和指揮提供參考數(shù)據(jù)。如圖2和圖3所示。

5 無人機(jī)的應(yīng)用推廣

超高壓線路的無人機(jī)巡視技術(shù)在運(yùn)維檢修中的應(yīng)用，在陜西省乃至西北整個地區(qū)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也屬于第一次，所以工作人員明顯缺乏操作及實際應(yīng)用的經(jīng)驗，與此同時，無人機(jī)在控制過程中也非常復(fù)雜，針對這個問題，在前期的應(yīng)用推廣過程中最好采用租用的方式，每次巡檢維護(hù)的過程中，全部由廠家派專門的技術(shù)人員進(jìn)行檢測及操作，并在巡視之后提供巡視的記錄報表、高清的圖片及視頻以及工作的報告等一系列文件資料。在此過程中，工作人員也要多學(xué)習(xí)，并由廠家提供技術(shù)服務(wù)和培訓(xùn)，使工作人員慢慢的可以自己操作。對超高壓線路進(jìn)行巡視原則上一年開展一次，要要充分發(fā)揮無人機(jī)靈活性特點要和季節(jié)性的特點緊密進(jìn)行結(jié)合，對不同季節(jié)不同時段的線路進(jìn)行巡視，通過無人機(jī)在不同地理環(huán)境下進(jìn)行巡視的記錄，將經(jīng)驗進(jìn)行積累，為以后全面的進(jìn)行推廣打下堅實的基礎(chǔ)。

6 結(jié) 語

無人機(jī)在超高壓線路巡視中的廣泛應(yīng)用是我們對于人工智能實際應(yīng)用的一次成功的案例。依靠其方便操控，靈活性高，對于作業(yè)環(huán)境要求不高的幾大優(yōu)點，能夠準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障線路，從而得到及時的處理，很好的完成了對于線路的檢測和維護(hù)，將風(fēng)險和損失盡可能的降到最低點，不僅節(jié)省了人力物力，還大大的提高了工作效率。

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