淺析無人機(jī)在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用

文劍

摘 要：輸電線路的巡檢工作是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的不可缺少的一項(xiàng)重要的常態(tài)工作。目前，輸電線路巡檢工作受到地形地貌、交通條件、人員不足、故障判斷不準(zhǔn)確及覆蓋區(qū)域等因素的影響，對輸電線路巡視和檢查工作提出了更高的要求。無人機(jī)的使用對輸電線路巡檢工作的提高，提供了較好的技術(shù)裝備條件，進(jìn)而提高了巡檢工作的質(zhì)量。本文主要闡述了一些工作人員在無人機(jī)巡檢工作中出現(xiàn)的問題和經(jīng)驗(yàn)等，希望能為你在無人機(jī)輸電線路巡檢工作中提供一些有益的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)巡檢；輸電線路

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大力發(fā)展，對電力能源的需求和依賴在不斷地增加。目前，我國對輸電線路的巡檢工作越來越重視，但由于架空輸電線路覆蓋區(qū)域廣，穿越區(qū)域地形復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣，以至對輸電線路運(yùn)維水平要求越來越高。由于輸電線路設(shè)備長期暴露在野外，為了掌握線路的運(yùn)行狀況，并及時(shí)排除線路故障、缺陷或隱患，每年都要投入大量人力、物力進(jìn)行線路巡檢。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，自動(dòng)化也在不斷地進(jìn)步，從對最傳統(tǒng)的地面人工巡視看，到如今逐步推廣應(yīng)用的直升機(jī)、無人機(jī)巡視，線路的巡檢模式正向著多元化方式發(fā)展。輸電線路運(yùn)維單位使用無人機(jī)進(jìn)行巡檢的次數(shù)越來越多，無人機(jī)巡檢備受歡迎。

1 人工巡視的特點(diǎn)與不足

1.1 人工巡視的特點(diǎn)

為了確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，按相關(guān)規(guī)程要求，輸電線路運(yùn)維人員要定期對電網(wǎng)進(jìn)行巡視檢查。目前，地面人工巡視方式應(yīng)用廣泛，使用最多的巡視方式仍為傳統(tǒng)的地面人工巡視。地面人工巡視能夠?qū)旊娋€路通道隱患、地質(zhì)隱患、桿塔基礎(chǔ)及接地部分進(jìn)行快速、直接的現(xiàn)場巡視、判斷和處理，在發(fā)現(xiàn)鐵塔、基礎(chǔ)缺陷方面較有優(yōu)勢。

1.2 人工巡視存在的不足

一是運(yùn)維人員不足。為了滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展及廣大人民群眾生活水平日益增長的需求，政府對電力能源建設(shè)投入了大量的資金，大量的輸電線路投入到運(yùn)行之中，新建輸電線路迅猛發(fā)展與運(yùn)維人員不足的矛盾日益突出。二是運(yùn)維人員老齡化加重，使得一線班組運(yùn)維技能難以提高。由于電力體制的制約，電力企業(yè)在用工方面受到限制，新進(jìn)員工在短時(shí)間內(nèi)難以勝任一線的巡視及缺陷評(píng)判工作，一線班組運(yùn)維人員面臨著斷檔的局面。三是工作效率低。由于我區(qū)輸電線路多在深丘和高海拔地區(qū)，特別是在高海拔山區(qū)的線路，道路交通困難，在個(gè)別無路區(qū)段巡視兩三次，兩位巡視人員往往需要一天的時(shí)間去巡視，相當(dāng)耗費(fèi)體力，還會(huì)嚴(yán)重影響工作效率。巡視人員還要面臨跌落和猛獸襲擊等危險(xiǎn)。獵人下的獵獸裝置及私設(shè)的電網(wǎng)，更需要巡視人員小心警慎，嚴(yán)重影響常態(tài)的巡視工作效率。四是巡視檢查在空間高度和方位上受限。考慮到巡視人員的人身安全，無法在高空近距離全方位觀測到線路設(shè)備，尤其是在巡視檢查線路故障時(shí)，影響對故障線路設(shè)備的判斷。五是運(yùn)維成本高。由于輸電線路點(diǎn)多面廣，車輛使用頻繁，油費(fèi)及維修費(fèi)在成本中占了不小的比例。如我公司由于正式編制人員不足，在邊遠(yuǎn)山區(qū)建立了兩個(gè)臨時(shí)的巡檢所，每年辦公房屋租賃及人工工資約50萬元，既占用有限的成本資金，又面臨著勞務(wù)用工的法律風(fēng)險(xiǎn)。

2 無人機(jī)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用

2.1 無人機(jī)巡視的特點(diǎn)

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷成熟，自動(dòng)化程度越來越高，在無人機(jī)技術(shù)研發(fā)方面，我國處于領(lǐng)先地位，在電網(wǎng)企業(yè)正快速推廣應(yīng)用。一是機(jī)動(dòng)靈活、效率高，安全性能高。穿越大檔距、河流等對輸電線路進(jìn)行快速巡視，大大提高了線路巡視速度和效率。尤其是在交通困難的山區(qū)，使用無人機(jī)既減輕了巡視人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以使巡視人員避開惡劣的巡視環(huán)境，確保了巡視人員的人身安全。二是精益化巡視水平高，提高了巡視安全性。比較人工巡視，無人機(jī)通過自身的技術(shù)特性，能夠在理想的高度全方位地近觀測到線路設(shè)備，現(xiàn)場實(shí)時(shí)判斷和收集設(shè)備運(yùn)行狀況，能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)鐵塔上方金具、絕緣子串、導(dǎo)地線等細(xì)小缺陷。特別在帶電故障巡視時(shí)，避免了故障巡查人員頻繁登塔靠近帶電體觸電的危險(xiǎn)。固定翼無人機(jī)作為線路通道巡視，可以發(fā)現(xiàn)線路沿途的外部環(huán)境、通道環(huán)境，對防外力破壞、防山火等有優(yōu)勢。三是減少運(yùn)維成本。如在110kV康牽線驗(yàn)收中，134基，約60km。第一次全部用人工驗(yàn)收，投入人員26人，6臺(tái)車輛，用時(shí)3d。在復(fù)檢時(shí)，使用兩臺(tái)多旋翼無人機(jī)，采取人機(jī)結(jié)合，投入人員16人，4臺(tái)車，用時(shí)一天，效果明顯。

2.2 無人機(jī)使用存在的不足

一是續(xù)航能力較差。一般飛行30～40min。二是受信號(hào)影響較大。遇有高山大嶺等險(xiǎn)峻地形，地面站與機(jī)身的信號(hào)傳輸不穩(wěn)定。三是針對電網(wǎng)使用的無人機(jī)吊艙功能單一，主要配置高清攝像裝置，突出了外觀檢查，缺乏對輸電線路設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)多功能檢測的裝置和手段，降低了無人機(jī)使用的綜合效率。如可以設(shè)計(jì)專門對輸電線路檢測的吊艙，將高清圖像與紅外和紫外探測技術(shù)等檢測裝置結(jié)合，同時(shí)掌握輸電線路被檢測設(shè)備的溫度、污穢狀況等運(yùn)行指標(biāo)，準(zhǔn)確判斷缺陷，及時(shí)消除缺陷和隱患，進(jìn)一步提高輸電線路運(yùn)行的可靠性。

3 總結(jié)

無人機(jī)具有非常智能化的技術(shù)特點(diǎn)，隨著無人機(jī)在視覺跟蹤、飛行姿態(tài)控制、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、視覺探測、續(xù)航能力等方面技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，將會(huì)在電網(wǎng)企業(yè)輸電線路運(yùn)維中廣泛應(yīng)用，它在提高輸電線路的巡檢效率、準(zhǔn)確診斷設(shè)備運(yùn)行狀況、降低日常巡檢安全風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)維成本方面具有較大的優(yōu)勢和發(fā)展前景。雖然無人機(jī)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到電網(wǎng)企業(yè)輸電線路中，但其應(yīng)用技術(shù)與電網(wǎng)企業(yè)輸電線路運(yùn)維需求還存在很多的不足，還需要在續(xù)航能力、吊艙綜合檢測能力等方面與輸電線路運(yùn)維進(jìn)一步有效地對接，并應(yīng)用其先進(jìn)的技術(shù)，提高輸電線路運(yùn)維工作的綜合效率。同時(shí)，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)與選擇對技術(shù)領(lǐng)先的無人機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)商，按電網(wǎng)公司輸電線路運(yùn)維需求，統(tǒng)一定型滿足安全和技術(shù)需要的無人機(jī)，統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一配置，避免在現(xiàn)階段各下屬企業(yè)各自為戰(zhàn)，使其無人機(jī)裝備雜多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，以致浪費(fèi)大量的資金。在統(tǒng)一定型、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)無人機(jī)在電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，引入更先進(jìn)的軟件和傳感器，充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的科技成果，與電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)有效對接，提升線路巡視工作的科技化和智能化水平，構(gòu)建便捷、高效的作業(yè)體系，提升工作效益和精益化水平，全面保障線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。電網(wǎng)企業(yè)還應(yīng)加大無人機(jī)專業(yè)化隊(duì)伍的培訓(xùn)力度，打造一支符合航空管理要求、技術(shù)精湛、管理規(guī)范的無人機(jī)隊(duì)伍，從而更好地挖掘和發(fā)揮無人機(jī)在輸電線路運(yùn)維中的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景。

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（作者單位：國網(wǎng)綿陽供電公司）