淺談輸電線路巡視中無人機的應用

羊英琦

摘 要：近年來，我國電力行業的發展規模不斷的擴大，無論其輸電網還是輸配電設備都呈不斷增加的趨勢，這無形中也增加了巡視的工作量。單純依靠運行人員的巡視已無法滿足當前電力行業發展規模的要求。在這種情況下，運行維護部門也加大了在實踐工作中的探索力度，開始轉變思路，提出了狀態巡視的思想。本文對現階段輸電線路巡視的主要問題進行了分析，同時對國內小型無人機的應用發展進行了介紹，并一步對小型無人機在輸電線路巡視中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：電力系統；輸電線路；無人機；巡視

前言

當前人們用電量的不斷增加，對電力系統的穩定性和安全性有了更高的要求，但電力系統的正常運行，離不開對輸電線路的運行和維護工作。這是確保電網穩定運行的基礎，所以需要加強對輸電線路的建設工作。以安全第一、預防為主的原則來確保輸電線路運行的穩定性，這就需要運行維護部門需要在日常工作中做好線路的巡視、檢測、維修和管理工作，利用先進的技術，不斷在工作中積累經驗，從而使線路能夠保證在安全運行的狀態。

1 現階段輸電線路巡視的主要問題

1.1 輸電線路巡視檢查的主要內容

1.1.1 線路本體。地面與基面：回填土下沉或缺土、水淹、凍脹、堆積雜物；桿塔基礎：破損、酥松、露筋、基礎下沉、保護帽破損等；接地裝置：斷裂、嚴重銹蝕、螺栓松脫、接地帶丟失、接地帶外露等；拉線及基礎：拉線金具等拆卸、拉線棒嚴重銹蝕或蝕損、拉線松弛、斷股等；絕緣子：傘群破損、嚴重污穢、有放電痕跡、彈簧銷、鋼帽破損等；導線、地線、引流線、屏蔽線、OPGW的散股、斷股、斷線、放電燒傷、懸掛漂浮物、弧垂過大或過小、嚴重銹蝕、覆冰、舞動、風偏過大、對交叉跨越物距離不夠等；線路金具：線夾斷裂、裂紋、磨損、銷釘脫落或嚴重銹蝕，均壓環、屏蔽環、螺栓松動，防震錘跑位等。

1.1.2 附屬設施。防雷裝置：避雷器動作異常、計數器失效、破損、變形、引線松脫等；防鳥裝置：鳥刺的破損、變形、螺栓松脫等；各種監測裝置：缺失、損壞、功能失效等；桿號、警告、防護、指示、相位等標識的缺失、損壞、字跡或顏色不清、嚴重銹蝕等；防霧防冰裝置的缺失、損失等。

1.1.3 架空線路環境通道。建筑物、樹木與導線的安全距離不足等；線下有危及線路安全的施工作業等；線路附近有煙火，有易燃、易爆物堆積等；采動影響區，地面出現裂縫、坍塌等情況；線路附近有危及線路安全的漂浮物等。

1.2 輸電線路巡視

對輸電線路進行巡視，是保證輸電線路安全運行的基礎，目前主要采用的巡視制度主要有三種，即正常巡視、故障巡視和特殊巡視。而隨著技術的發展，目前巡視工作也開始向狀態巡視方向發展，而且加強了各種監控設備的應用。但無論采用哪種巡視制度，其離不開地面巡視這一最基本的手段，但由于在目前制度執行過程中主要是人工巡視，這樣就給巡視工作帶來了一定的制約。

在電力行業長期以來的巡視制度執行情況來看，其所擬訂的巡視計劃并沒有針對不同線路的運行狀況來進行，不管是巡視要求還是巡視密度都是相同的，這對于當前日新月異的輸電網絡來講，對各輸電線路的運行情況無法有效的掌握，其運行的安全性根本無法得到保障。而且在常規的巡視工作中，無論什么樣的設備、何種地理條件下、處于什么樣的通道狀況下都會采用相同的巡視計劃，而且在巡視中也沒有重點巡視區段，這就導致巡視工作中存在著“過”巡視和巡視不足的情況發生。如對于新舊線路采用相同巡視計劃，這樣則會導致新線路上存在狀人力、物力的浪費，而老線路上一些危險及特殊區段則還存在著巡視不足的情況。

2 國內小型無人機的應用發展狀況

無人機顧名思義即是不需要人來駕駛的飛機，對其進行控制主要是通過無線路遙控設備和自備的程序控制裝置，由于不需要載人所以在機上只安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等。而對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數字傳輸時則需要通過遙控站人員利用雷達等設備來實現。其在起飛時可以像普通飛機一起，也可由母機帶到空中投放飛行。可以像普通飛機一樣自動著陸，也可利用降落傘或攔網進行回收，可以進行多次使用。

將這種小型無人機應用到輸電線路巡視工作中，是小型無人機民用的有效探索，在近幾年隨著技術的發展，小型無人機在輸電線路巡視上的應用不斷增加，特別是在一些特殊區段內其應用效果特別好。由于小型無人機成本不高，發生操作的幾率較小，而且具有良好的機動性和生存性，在使用上更為便捷，用其進行高壓輸電線路的巡視工作不僅有效的解決了勞動力，而且不需要大量的人力成本，對電力企業經濟效益的提高起到了積極的作用。

3 小型無人機應用于輸電線路巡視的意義、特點及關鍵技術

通過對無人機在輸電線路巡視上的應用，有效的填補了我國現階段巡視制度存在的不足之處，使線路巡視得到更好的優化，而且其前景非常廣闊，相信在未來的時間里，利用無人機來對輸電線路進行巡視將成為常態化。

3.1 從巡視方式來看

目前在部分電力企業及區段內，利用無人機來進行巡視，避免了常規人工巡視的各種弊端，而且無人機配備有航拍功能，所以對于輸電線路巡查的效率起到了非常重要的作用。

首先，需要在巡視前根據巡視線路的狀況，來對無人機的飛機軌跡進行設定，以確保無人機以最適宜的巡查方法來對線路進行巡視。而對于無人機飛機軌跡的設定，如飛行高度、角度、與導線的距離、飛行速度等，都需要在無人機巡視后進行不斷的試驗和總結，從而歸納出最適宜的飛行軌跡。在利用無人機進行巡視時，需要采用往返巡線的方式進行，而當無人機返回到發射地點時，還需要對故障和隱患進行同樣的排查，這樣更利于從不同角度對線路的運行情況進行掌握。

其次，關于無人機掛載儀器的要求。無人機巡視從目前中國的存儲介質和通信網絡發展來看，航拍是現階段最有效的方式，當然，如果數年內中國的“北斗衛星”、“大地2000坐標系統”和數據通信網絡的民用發展達到視頻及時傳送的要求時，視頻傳送將會使無人機巡視真正的取代人工巡視。

而無人機輸電線路巡視用途的特殊性要求無人機巡視過程除了要清晰的反應桿塔、桿塔基礎、線路外部環境、絕緣子瓶、接地裝置等可視設備外，還需要準確的反應出線路不可視的運行狀態，這就需要同時掛載更加符合要求的設備，輸電線路的隱患大多伴隨著異常發熱的產生，因此現階段采用紅外拍攝將會是比較有效的方式。

3.2 從巡視制度來看

無人機巡視的加入將會使狀態巡視這一科學巡視制度更加合理。無人機巡視在狀態巡視制度中將用于故障發生率較低的線路，由于無人機巡視的人力成本低，故對于故障發生率低的線路可以安排少量人員控制無人機巡視，這樣在線路故障率統計仍未解決的現在，可靠的應用無人機將彌補由于統計錯誤而產生的線路巡視不到位。隨著科技的發展，當無人機的運行成本足夠低時，為了保障輸電性能的可靠性，甚至可以安排無人機全線路的日常周期巡視，而不是短周期巡視。

4 結束語

電力企業各項工作中，輸電線路巡視無論是勞動強度還是工作細致度都是要求求較高的一項工作，在長期的巡視工作中，不可避免的會受到人的心理和生理因素的影響，從而導致巡視的質量不合格，所以利用無人機來對輸電線路進行巡視，不僅有效的提高的巡視的效率，而且能夠及時發現線路隱患，對線路運行的安全性起到了極其重要的作用。

參考文獻

[1]李曉琪.探析確保輸電線路合理安全運行的有效措施[J].中小企業管理與科技，2010（36）.

[2]陳青松.微型無人直升機飛控系統的設計及其半實物仿真[R].2006 [3]張明廉.飛行控制系統[M].北京：航空工業出版社，1993.