無人機在丘陵地區輸電線路巡檢中的應用

潘文斌

摘 要：隨著電力輸電網絡地快速發展與壯大，其運維工作量也成倍增加。為了低降生產一線員工的勞動強度，提高工作效率，使用無人機對輸電線路進行巡檢是最科學的選擇。它能逐步地替代傳統人力的部分巡檢工作，降低一線員工的勞動強度，但無法完全替代傳統人力的巡檢。為了更好的讓無人機完成丘陵山區地段的巡檢工作，下面就分析在該地形使用無人機以及無人機巡檢應注意問題進行分析。

關鍵詞：無人機；丘陵區；電網線路巡檢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.226

0 引言

“UAV”就是通常所說的無人駕駛飛機，簡稱無人機。按空機質量可分為中型無人直升機和小型無人直升機。中型無人直升機指空機質量達到大于7kg且不大于116kg的無人直升機，中型無人直升機適用于數據鏈范圍內架空輸電線路的巡檢作業；小型無人直升機指空機質量小于7kg的無人直升人機，一般指電動多旋翼無人機。小型無人直升機通常適用于視距內范圍架空輸電線路正常巡檢、故障巡檢和特殊巡檢等。

1 無人機在丘陵地區的應用

1.1 無人機在正常巡視中的優勢

丘陵地區輸電線路所經的地形起伏比較大，存在一些比較大的檔距，如一座山丘就只有一基桿塔，用傳統人工途步對其正常巡視，爬不了幾座山頭人工體能就明顯的下降，難以支撐。遇到偏遠無人區，且車輛無法直接到達的桿塔段，直線距離只有3公里，用人工沿著崎嶇小道步行需3小時方可抵達第一基桿塔，待完成巡視任務返回到車輛上，共需耗時7個多小時。采用人工巡視是既費時又耗力，工作效率極其低下。若采用無人機進行巡視，1小時內就可完成巡視工作。無人機又可升空或旋停空中，對輸電線路導地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎、附屬設施、線路通道等進行抵近地多方位巡檢。再在無人機上掛載一些有關的設備，可同步完成對輸電線路帶電檢測及拍照或視頻攝像等，更好的提升巡視效果。

1.2 無人機在輸電線路故障中的優勢。

當線路上發生故障時，無人機可根據輸電線路故障測距范圍，選擇適用機型，合理規劃航線并開展故障點查找。查找時應先在測距區段內檢查設備和線路通道異常情況；若未發現故障點，再擴大巡檢范圍，直至查找到故障位置。并且對故障情況進行多方位、多角度的拍照或攝像。與人工相比能在較短時間內發現線路具體故障位置并能更快更準確的確定故障原因。

1.3 無人機在輸電線路防災減災中的優勢

防山火巡檢、施工外力破壞巡檢、爆雨山洪后山體溜坡巡檢、線路覆冰后巡檢等。當輸電線路通道上發生山火時，按原來的人工現場管控，一組人員只能管控一個火點。遇上山火面積較大時，現場人工管控距離山火較近，這就威脅著現場管控人員的人身安全。若采用無人機方式，人員可在山火較遠處操控無人機，在空中對火場進行立體的監視，并將現場畫面即時傳回管理系統。管理人員針對現場的火情，采取措施，確保電網線路的安全。再如爆雨山洪后山體塌方溜坡時對線路的特殊巡檢，這時期一線人員對輸電線路進行巡視是很危險的。不但無法到現場巡視，無法知道現場的受災情況，還容易在地質災害中造成巡視人員傷亡。這時無人機就能派上大用場了，不但能對現場進行災后空中特殊巡視，還能通過機上掛載的設備將現場受災圖像及時傳送到搶險救災指揮部。使指揮部在第一時間掌握現場受災情況，并根據受災圖像進行分析，及時制訂出搶險救災方案和搶修技術措施。切實做到在大災中把損失降到最低，同時還保證電網供電的可靠性。切實做到在大災中保人身安全、保電網安全、保設備安全。

1.4 無人機的紅外線檢測技術

現階段所使用的紅外線設備中，沒有一種設備有變焦功能，其測量也是有距離范圍的，那么現在紅外線設備沒有辦法對這種遠距離的線路進行檢測。在這種情況下，就可以使用無人機技術，讓無人機機載紅外線，飛抵線路位置，對其近距離的紅外線巡檢，避免了故障的發生，提高了整體的工作效率。

2 丘陵山區線路對無人機巡檢的影響

2.1 地形環境

丘陵地區輸電設備通常都是建在丘陵之上，雖然不是崇山峻嶺那么高，但車輛基本上到達不了目的地，再加上有丘陵遮蔽，那么對控制信號的影響是非常大的，基本不能進行遠程對無人機的控制，因此使用無人機對電網線路進行巡視就很難完成。

2.2 微氣象區

丘陵地區天氣變化情況很復雜，其變化范圍也非常大，因此使用無人機進行電網線路巡檢過程中，通常一條線路要經過很多復雜的天氣，比如在檢查這段線路中是多霧區域，而下一段則是地形升高區，或者是峽谷風道區域，在這些比較特殊的地段中，其會遇到大風、低溫和大雨，環境非常復雜，如果沒有針對性的對這些問題進行分析和研究，那么無人機在進行巡檢過程中，就有可能發生故障和墜機的情況，也就是讓無人機進行多段線路巡檢是不能完成的。

2.3 氣溫

丘陵地區的溫度比平原氣溫基本要低一些，經過長時間的檢測發現，在4攝氏度以下，無人機使用的里鋰電磁池，其電解液就會變得黏稠，嚴重時候還會發生凝固問題，那么鋰電池中的鹽活動不會自由，會受到很大的限制，因此其放電能力就會下降，長時間在低溫狀態下工作，其放電和充電都會受到影響。

2.4 電池容量

當前無人機的電池容量都較小，造成無人機滯空時間較短，使無人機巡檢的效率大打折扣，難以順利完成丘陵地區的巡檢工作。

3 注意的事項

（1）在無人機使用操作培訓工作中，人員熟練掌握技術顯得非常重要，在培訓后要考核通過，持證上崗。

（2）在使用無人機巡檢之前，要對巡檢線路的實際環境進行勘察，航線規劃應避開軍事禁區、軍事管理區、空中危險區和空中限制區，遠離人口稠密區、重要建筑和設施、通訊阻隔區、無線電干擾區、大風或切變風多發區，盡量避免跨越高速公路和鐵路飛行。

（3）現場是否有電磁信號，或者是否存在電磁環境影響對無人機的控制等。同時還要觀察上空是否有障礙物，對飛行的線路產生威脅，避免發生墜機危險的可能。只有在飛行之前，制定出合理的無人機巡檢方案。

4 總結

現階段，無人機的技術從初步探索階段已經到了實際應用階段，但是還存在多方面的制約，隨著科學技術的不斷發展，無人機在電力線路巡檢中的應用，將越來越廣泛，作用將越來越大，工作效率越來越高。作用會越來越重要，而整體巡檢質量也會更上一個新臺階。endprint