周純智 劉宗雨 郭峰

摘 要： 隨泛在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)初步建成，無(wú)人機(jī)巡檢已經(jīng)成為輸電巡視的必然趨勢(shì)?，F(xiàn)有的無(wú)人機(jī)雖然也有避障功能，但對(duì)于類(lèi)似于導(dǎo)線(xiàn)面積較小物體敏感度不高，且無(wú)法提示與導(dǎo)線(xiàn)安全距離，因此影響無(wú)人機(jī)巡檢安全的最主要因素就是無(wú)人機(jī)與帶電導(dǎo)線(xiàn)之間的安全距離，本文通過(guò)研究輸電無(wú)人機(jī)巡檢和近電警示解決此類(lèi)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 輸電線(xiàn)路;近電;安全距離;無(wú)人機(jī)巡檢

【Abstract】With the preliminary construction of ubiquitous Internet of things technology，UAV inspection has become the inevitable trend of power transmission inspection.Although the existing UAV has obstacle avoidance function，it is not sensitive to objects with small wire area，and can not prompt the safe distance from the wire.Therefore，the most important factor affecting the inspection safety of UAV is the safe distance between UAV and live wire.In this paper，through the research of near electric induction and UAV inspection safety distance，the UAV electrostatic warning lamp is developed to solve the problem This problem can improve the inspection efficiency.

【Key words】Transmission line; near current; safe distance; UAV inspection.

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP391 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.128

1 引言

雖然高壓輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)作為避障目標(biāo)物不容易識(shí)別，但眾所周知，因電磁感應(yīng)高壓線(xiàn)附近存在磁場(chǎng)，因此可以利用電磁感應(yīng)從而判別無(wú)人機(jī)與導(dǎo)線(xiàn)的距離，研制無(wú)人機(jī)靜電警示燈，解決此問(wèn)題，提升巡檢效率。

2 分析

2.1 高壓線(xiàn)路電磁場(chǎng)分析

高壓輸電線(xiàn)路會(huì)在鄰近空間產(chǎn)生高壓電場(chǎng)，同時(shí)，交流電流又會(huì)在環(huán)繞其周?chē)目臻g產(chǎn)生很強(qiáng)的未被平衡的交變磁場(chǎng)。因此，處在超高壓輸電緯路下方的線(xiàn)路或長(zhǎng)形導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象。由于電容耦合，帶電導(dǎo)體在該物體上會(huì)感應(yīng)出電壓（對(duì)地），追使導(dǎo)體處于一個(gè)懇浮電位，該電壓稱(chēng)為感應(yīng)電壓。感應(yīng)電包括電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。如果產(chǎn)生感應(yīng)電的輸電線(xiàn)路不接地，則只有感應(yīng)電壓存在;一旦線(xiàn)路接地，將產(chǎn)生入地的感應(yīng)電流。

2.2 現(xiàn)有工具分析

在電力系統(tǒng)內(nèi)工作時(shí)，為保障安全距離，根據(jù)高壓輸電線(xiàn)路電磁感應(yīng)遠(yuǎn)離，使用多種近電報(bào)警器。

近電警示器將接收的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行前端分析處理，取出50HZ工頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波排除干擾信號(hào)分析其信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)出無(wú)線(xiàn)報(bào)警信號(hào)給接收端，接收端在接收到該信號(hào)后報(bào)警，提示用戶(hù)設(shè)備已接近強(qiáng)電，請(qǐng)注意安全。

預(yù)警系統(tǒng)只對(duì)220V以上工頻50-60HZ的電壓預(yù)警，電路通過(guò)數(shù)字濾波抗干擾，穩(wěn)定可靠，特別注意：近電感應(yīng)報(bào)警器不對(duì)直流、高頻、靜電預(yù)警，由于架空單線(xiàn)周?chē)妶?chǎng)穩(wěn)定檢測(cè)靈敏度高，檢測(cè)的電壓可根據(jù)需要在生產(chǎn)設(shè)備時(shí)在定限度內(nèi)加以調(diào)節(jié)。

2.3 工具改進(jìn)分析

2.3.1 使用環(huán)境分析

近電警示器使用溫度為-30℃-+50℃，經(jīng)資料查閱無(wú)人機(jī)適合飛行的環(huán)境溫度為-20℃-+50℃要求相同。因此溫度符合技術(shù)條件。

2.3.2 電流分析

近電警示器的平均報(bào)警電流為0.3-1.5mA，警戒電流小于1Μa，這兩項(xiàng)技術(shù)條件與無(wú)人機(jī)的巡檢預(yù)警的條件均相符。

2.3.3 報(bào)警距離分析

近電警示器報(bào)警距離如下：

經(jīng)輸電專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)巡檢經(jīng)驗(yàn)分析，使用大疆精靈4系列無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢拍攝，3米以?xún)?nèi)即可以將細(xì)節(jié)觀察清楚，因此35kV檔即可滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.4 起重分析

近電警示器電壓為4.5V，使用三只AG13號(hào)氧化銀電池即可滿(mǎn)足，AG13號(hào)氧化銀電池的總質(zhì)量為60.00g，近電指示器質(zhì)量為200g，再附加50g的固定裝置，完全滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)的承重質(zhì)量。

3 技術(shù)方案

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有處理方式存在問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

根據(jù)無(wú)人機(jī)的承重和鏡頭的尺寸對(duì)現(xiàn)有的近電警示器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出閉鎖螺栓、閉鎖環(huán)、支柱、指示燈、內(nèi)置感應(yīng)器 、內(nèi)置軟膠護(hù)套、閉鎖螺母、閉鎖扣、閉鎖螺母、閉鎖螺桿，在無(wú)人機(jī)進(jìn)行非自主巡檢前將此裝置固定在無(wú)人機(jī)鏡頭上，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，當(dāng)無(wú)人機(jī)距離導(dǎo)線(xiàn)過(guò)近時(shí)，裝置會(huì)發(fā)出紅燈警示，并能夠在操作人員手中的遙控器顯示器中顯示，為操控人員提供距離提示，避免發(fā)生無(wú)人機(jī)撞線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，攜帶方便，操作快捷，能夠輔助無(wú)人機(jī)操作人員的進(jìn)行無(wú)人機(jī)巡檢，解決無(wú)人機(jī)巡檢過(guò)程中無(wú)法識(shí)別近電安全距離的難題，大大提高了巡檢安全性。