探討架空輸電線路直升機巡視效率提升的途經和方法

龐國華

摘 ?要：架空輸電線路直升機巡視業務是目前我國輸電網絡智能化監測的核心技術手段，它已經得到了國內外業界專家的廣泛關注和深入研究試驗，成為該領域熱點。文章主要介紹該技術在現實實踐操作中的業務開展流程，基于7大核心指標來探討對其巡視效率的提升途徑。

關鍵詞：架空輸電線路直升機;巡視效率;指標;任務;提升途徑

中圖分類號：TM732 ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0011-02

我國電力企業從上世紀80年代就開始嘗試組織研究有關架空輸電線路的直升機巡視技術，特別是從1982～1988年的7年間，包括北京、廣州、華北、東北地區在內的電力研究所就先后進行了8次直升機巡線試飛試驗，提高了對某些特殊環境下的輸電架空網絡線路故障巡視的可能性。

隨著2010年國家電網宣布國網通用航空有限公司建立，直升機電力作業在全國全面鋪開，該技術業務常態化也得以實現。

1 ?架空輸電線路直升機巡視業務的具體技術流程 ? 分析

1.1 ?架空輸電線路的組成結構

通過直立桿塔將導線支撐架空，保持與地面一定距離的輸電線路就是架空輸電線路。它的主要構成部分包括了導線、避雷線系統、絕緣子串、接地裝置基礎、桿塔以及各種金具。

1.2 ?架空輸電線路運行的影響因素

由于架空輸電線路一般都暴露在戶外環境下，所以它們不但要承受常規狀況下的機械荷載及電流沖擊壓力，也要承受各種自然不可控因素的影響。如此一來，架空輸電線路本身的運行狀態是不夠穩定的，很容易產生一系列安全隱患。

電力企業對這種相對運行狀態不夠穩定且容易受到多種外界影響因素干擾的架空輸電線路而言，日常巡視監測工作是必不可少的，但考慮到線路運行特性和不固定的影響因素存在，所以采用人工操作巡視顯然在安全性方面存在極大顧慮，而且人工巡檢成本極高，不適合架空輸電線路的長期發展。

所以近年來以智能化體系為主的無人直升機巡視系統就應運而生，它不但易于操作，而且巡檢安全成本也被大大降低，可以在任何環境狀態下實施日常巡視，是目前電力企業在管理大段架空輸電線路過程中比較推崇的智能自動化技術之一。

1.3 ?架空輸電線路直升機的巡視業務流程

隨著電力企業的不斷深入研究與技術開拓，目前的架空輸電線路直升機在巡視業務技術操作方面已經相當成熟，如果按照其巡視業務操作流程開展來看，應該主要分為5個階段。

首先是基于巡視任務來設計選擇直升機的臨時起降點。

第二步要根據架空輸電線路所在區域的地形特征來設計直升機的巡線飛行路線方案，這其中就包括對直升機飛行航線、時間與計劃的選擇優化。

第三步要與當地的民用空域管制機構及軍方進行溝通協調，避免與官方飛行任務發生沖突，在充分協調之后再申請直升機的臨時起降位置，并獲得飛行空域許可。

第四步要檢查直升機的本體狀態，包括機體的能源儲備情況和故障情況等等，同時明確直升機上所附帶巡視設備的功能性和可用性，確保它在執行任務之前處于適航狀態。

第五步要保障直升機的航油供給，為其配備飛行區域的固定能量補充站點。

另外要根據巡視計劃要求及氣象變化狀況來選擇飛行巡視機組成員，考量線路巡視的最終可行性。

2 ?架空輸電線路直升機巡視效率提升的影響因素及 ? 改進策略

2.1 ?影響因素

能夠影響架空輸電線路直升機巡視效率提升的因素有許多，在業界總結看來具體有7項指標，它們分別是對直升機臨時起降點的選擇、飛行計劃中對航線的確立、對直升機在所飛行空域的管制、直升機本體的實時適航狀態、飛行機組人員的業務技術能力、地面后勤保障機制以及飛行氣象影響。

如果希望提升直升機對架空輸電線路的巡視效率，上述7項指標必須加以改善，這樣做也能夠有效降低工作量和企業運營成本。

2.2 ?對7項指標的改進思路

2.2.1 ?對直升機臨時起降點選定的改進思路

就目前對直升機的起降點選擇基準來看，它是以我國《架空輸電線路直升機巡視技術導則》為準的，其中規定“無人直升機的加油點應該布置在橫線路方向40～45 km以內，順線路間隔則要控制在80～160 km范圍以內。”但從導則中的實際給定預估數據來看，在實際操作中對起降點的選定具有較大的隨意性，這就無法較好的體現架空輸電線路監測經濟指標。

所以本文認為對起降點的選擇標準改進應該以回避軍隊訓練場及民用機場為基本原則，確保三方飛行的互補影響，然后綜合考慮線路總體巡視任務需求，根據實際狀況來選定合理巡視路徑。

另外，也要根據原始直升機巡視起降點及航線來規劃新的關于巡視飛行的線路最短方案，在此基礎上來合理確立直升機的臨時起降點。

2.2.2 ?對飛行計劃及航線指標的改進思路

原始的直升機飛行計劃與航線指標確立其初衷是為了避免出現跨區飛行問題，當然它也與飛行時間、飛行速度、直升機本體的體積重量與油耗有關。

一般來說，目前比較常見的是線路交叉巡視法，該方法對飛行計劃的要求很高，是力圖尋找飛行最短時間和巡視最高效率的綜合考量方案。但如果以避免跨區飛行作為基本原則進行改進，則需要通過谷歌地球等軟件，基于巡視鐵塔的經緯度坐標來確定架空輸電線路的具體走向航路圖。同時也要充分利用區域航空圖與管轄劃分圖來明確新的巡視線路及交叉分界點。然后根據界點位置所對應的線路分界鐵塔來進一步優化直升機的飛行巡視線路，繪制航線圖。在規范方面，要第一時間申報跨區航線，例如采用單區域飛行申報機制，提高交叉航線的飛行許可審批度，這樣也能極大程度提升架空輸電線路的飛行巡視效率。

2.2.3 ?對飛行空域管制指標的改進思路

我國對飛行空域管制指標的使用權限要求嚴格，具體來說該權利可以分為3大層次：部隊空域使用權、民航空域使用權、通航空域使用權，其中部隊空域使用權限最大，通航最小。

與海外國家不同，我國在對低空領域的空域使用權并未開放，所以電力企業在進行直升機架空輸電線路巡視工作前必須得到當地空軍及民航空域管制部門的批復審核，才可以獲取飛行巡視許可。

可以見得，空域管制的確是目前電力企業直升機巡視作業的一大阻礙，因此本文認為當地空域管制單位應該簡化對空域使用權限的審批流程，節約時間，同時明確當地民航及軍隊在空域使用方面的活動規律，為空軍、民航和電力部門三者安排飛行時間計劃，并與三方簽訂飛行保障協議，如此一來，電力部門就可以根據預先設定計劃與空域飛行許可規范來合理制定直升機對架空輸電線路的的巡視計劃，提高巡視效率。

2.2.4 ?對直升機本體世行狀態指標的改進思路

由于目前架空輸電線路在設計結構方面的復雜化以及線路所在區域氣象變化的不確定性，巡視直升機本體是否在工作之前處于適航狀態就變得尤其重要。因此電力企業應該專門組織技術維護部門及機組操作人員對直升機本體進行定期檢查維護，及時跟上航材供給節奏，有效利用飛行巡視作業間隙來保養機體。一般來說，航材類型包括壽命件與備用航材兩種，電力部門為了確保航材及時供給，就有必要在內部建立基于直升機維護與機型構建的航材儲備單位，他們專門負責采購各種航材并技術分析直升機航材的各種故障問題，尋找并備用容易出現故障部位的航材材料。換言之，要為巡視直升機構建后備倉儲與技術支撐，確保其在需要的時候始終處于適航狀態。

2.2.5 ?對地勤保障指標的改進思路

地勤保障是直升機巡視作業高效率的關鍵，所以電力企業應該注重地勤保障的專業性，一方面應該做好直升機飛行路線間的能源停靠點保障，與就近機場簽訂航油保障協議，一方面也要提前掌握巡視設備的實時狀態，在直升機及其設備作業前就展開設備檢測作業，考慮一切可能發生于巡視作業過程中的意外狀況，保證巡視作業整體推進的暢通性。

2.2.6 ?對機組人員技術水平指標的改進思路

巡視人員與飛行員是機組人員的主要組成部分，對他們的技術水平提高直接影響巡視作業質量與效率。因此雙方在作業中不但要于后方基地保持溝通聯系，也要做到雙方之間的作業溝通協調，達成默契配合。為此，電力技術部門也要在日常做好機組人員的航空飛行培訓工作，讓他們時刻學習和明確線路巡視中可能存在的機載設備內部與外部不可控因素，做到在默契配合前提下隨機應變，共同將飛行巡視速度與線路最優化。

2.2.7 ?對飛行氣象指標的改進思路

氣象指標是不可控因素，因此電力企業只能根據《架空輸電線路直升機巡視技術導則》中的規范標準來合理調整巡視作業細節。例如導則中就提到在巡視作業中云下能見度不能小于3 km，而風速則不能大于8 m/s，另外在遭遇各種惡劣氣候時，直升機應該適當改變其性能參數并合理適配裝置以做到迎合氣候狀況，同時也要實施飛行安全評價進而制定相對安全的巡視作業措施。總而言之，就是要盡量回避惡劣天氣狀況的基礎上安全作業，避免不必要的設備損失及監測誤差出現。

3 ?結 ?語

從以上論述可以看出，我國在直升機巡視業務方面還是處于不斷上升發展趨勢的，技術與標準規范等等各方面指標正在趨于成熟化和體系化，對架空輸電線路巡視的細節把控也在不斷細致化。如果能在未來的工作實踐與研究中進一步深化文中的7項指標改進思路，未來架空輸電線路的直升機巡視工作技術與效率也會更值得期待。

參考文獻：

[1] 王偉斌，王城鋼.東北電網500 kV輸電線路帶電作業現狀[J].東北電力 ? 技術，2006，（11）.