無人機在輸電線路巡視中的難題及解決方案

劉豪

摘要：輸電線路作為電力系統中的重要組成部分，其運行質量會影響到整個電力系統的運行質量。但是因為輸電線路所處的運行環境不固定、覆蓋范圍廣以及跟外界環境接觸較多等因素的影響，導致了傳統的人工巡視模式難以獲得良好的巡視效果，對于輸電線路運行過程中存在的故障隱患也無法進行及時有效的解決，并直接影響到我國電力系統的穩定運行。本文就對無人機在輸電線路巡視中的難題和解決措施進行深入探討。

關鍵詞：輸電線路;巡視;無人機

隨著我國經濟建設的不斷發展，對電力的需求也越來越高，帶動了電力實業的快速提升，電網規模在獨斷擴大。這給輸電線路巡視方面帶來了很大的壓力。隨著電網管理水平的不斷提高，輸電線路巡視方面的科學化管理也在不斷探索，無人機在輸電線路巡視方面的應用，使線路巡視實現了由線到點的轉變，提高了輸電線路巡視的工作效率和質量。

1、無人機在輸電線路巡視工作中的應用優勢

近年來我國的無人機技術得到了迅速的發展，在輸電線路的巡視工作中也得到了廣泛的應用。因為無人機技術具備體積小以及操控簡單的特點，因此對于輸電線路特別是高空塔架還能夠起到良好的巡視效果。通過無人機技術的應用，還能夠有效減少輸電線路的巡視成本，通過一臺無人機設備能夠對一定范圍內的多條線路進行有效的巡視，這樣就可以有效提升巡視效率，并能夠減少人力資源成本的支出。此外在應用了無人機技術進行巡視工作之后，巡視人員們不再需要進行高空作業，僅憑借無人機也能夠及時發現高空線路的運行質量以及潛在的安全隱患，從而使巡視工作的安全性得到大幅度的提升。此外無人機還有著體積小、操作簡便跟機動性強的應用優勢，對于一些隱蔽工程以及狹小空間內的輸電線路也能夠起到良好的巡視檢查效果，使得巡視工作的全面性也得到有效的提升。無人機技術可以在說輸電線路的巡視過程中，還具備有以下幾點應用優勢：（1）可以實現超視距、長時間的巡視工作。在傳統的人工巡視模式中，巡視人員經過了長時間巡視工作之后，還容易產生視覺疲勞，從而直接影響到后續的巡視效果。此外人工巡視模式中的巡視距離還會受到人視力限制，無法及時發現一些遠距離以及微小故障。但是無人機技術的應用則能夠很好的替代人工進行作業，通過自主懸停以及自由飛行的模式，也能夠及時發現輸電線路中存在的故障并加以處理，還具有比人力工作范圍更廣的優勢。（2）提升巡視效率。因為無人機能夠隨時起飛，在巡視過程中還能夠有效避免對輸電線路造成的影響，這也就能夠促使巡視工作變得更加的簡單，并能夠進一步提升輸電線路的巡視效率。（3）無人機有著更高的智能化水平跟機械化水平，對于一些復雜的氣候環境也有著非常強的適應能力，并且能夠實現簡便、高效的巡視工作。

2、輸電線路巡視過程中存在的問題

2.1輸電線路巡視的內容

電力系統中，輸電線路的巡視主要包含了線路本體巡視、輔助設備的巡視以及線路周圍環境的巡視三個基本方面。其中的線路本體巡視包含了對導線、塔架、塔基、絕緣子、底線、拉線、地面等處的巡查。這些屬于輸電線路的主體結構，在巡查過程中需要認真仔細，關注細節。運輸線路中的輔助設施很多，其中主要包含了防雷裝置、防冰裝置、安全監控裝置以及防鳥裝置，這些裝置主要是為線路創造有利的運行環境以及管理環節。線路環境通道的巡視主要是對線路和建筑物與線之間距離，地下通道以及周圍是否存在安全隱患等。

2.2落后的管理方式

線路的運行狀態不同所需要的管理方式也不同，但是，傳統的巡視管理制度在制定巡視計劃時，會對所有線路制定相同巡視要求，這種制度已經無法滿足目前日益復雜的輸電線路網絡，根本無法保障線路的穩定和安全，對于一些隱蔽性高的故障也無法及時的發現。同時，巡視管理過程中對于線路設備的運行狀況、地理環境、地下通道狀況以等方面也沒有明確的規范，巡視分不清主次，造成人力、物力等資源的浪費，巡視效率低，且對于一些特殊地段和安全薄弱地區也存在巡視漏洞，無法保障巡視的全面性和有效性。此外，對于人員的管理也存在不足，在分配人員方面存在缺陷。對重要線路段的頻繁巡視容易導致巡視人員思想松懈，巡視過程重形式而輕實效，巡視結果存在虛假，無法保障巡視數據的準確性。對于正常路線的過度巡視也會降低巡視人員的檢測能力和反映能力，巡視工作的有效性得不到保障。

2.3巡視人員專業水平和責任心低

很多輸電線路建立在高海拔地區，原則上，巡視人員應該在巡視過程中對每個塔桿進行檢查，如果采用人工巡視檢查，則需要大量的人力物力，而且巡視人員的人生安全也無法得到很好的保障。這樣就容易導致巡視人員的逃避心理，給巡視工作帶來不便。而且，由于巡視工作環境艱苦，巡視人員專業水平不夠，導致在巡視過程中無法及時發現潛在的安全隱患，即使發現了也不能夠進行處理，有效的降低故障范圍，這種情況給輸電線路的巡視工作帶來一定的困難。

3、無人機在輸電線路巡視中應用技術分析

3.1無人機的控制技術

無人機在應用過程中如何進行靈活控制非常重要，一般無人機的控制可以分為人工控制和智能控制兩種。其中人工控制指的是巡視人員利用遙控手桿進行無人機操控，智能控制是指無人機的職能系統對無人機進行控制，從而實現無人機的自主巡視工作。在實際的應用過程中，可以兩種控制方式聯合使用，如果環境條件允許，可以利用智能控制系統對無人機進行控制，這樣可以極大限度的提高工作效率，使工作人員安排其他工作。當外界條件無法允許無人機自動控制時可以利用搖動手桿進行人工控制。靈活選擇控制方式能夠體現無人機的功能和作用。另外，還需要對巡視線路進行提前的規劃，無人機的巡視點要準確定位，只有這樣才能夠充分的發揮無人機的功能。

3.2成像與圖像傳輸系統

無人機上配有攝像機、照相機、檢測裝備、圖像傳輸機等，攝像機和檢測設施可以代替人的眼睛在高空中對線路全面巡視檢測，對有問題的線路通過傳輸機傳到地面，再由地面人員進一步判斷確認，對線路進行全面的分析。在無人機上，需要高配置的攝像機和圖像傳輸機，才能確保地面人員看到清晰的圖像，方便進一步確認。

3.3無人機的續航跟飛行穩定性

在進行輸電線路的巡視過程中，還需要無人機長時間停留在一些復雜線路上進行巡視跟檢查工作。近年來我國的電力系統得到了迅速的發展，也就導致了輸電線路的復雜性得到了一定程度的提升，其線路巡視會不確定增加，對于無人機的飛行穩定性跟續航能力也就提出了更高的要求。

3.4無人機檢測方法

無人機檢測主要是通過多種成像技術來進行線路狀況的巡查工作，目前常用的檢測方法有紅外熱像儀器檢測、電子光學檢測以及激光震動檢測等。各電力企業還需要在結合了輸電線路實際運行情況的基礎上，結合其具體故障點跟類型來合理選擇檢測方法，在該過程中還需要充分考慮到實際巡視部位以及巡視目標等諸多因素，這樣才能夠獲得良好的無人機巡視檢測效果，并能夠促進輸電線路的運行可靠性得到更進一步的提升。

4、結束語

輸電線路巡視向來是比較耗費人力，同時又要求細致的工作。耗費人力的過程中不可避免的會產生由于人體生理、心理的影響而導致巡視質量達不到要求的現象。同時，如何制定科學的巡視制度，有效的提高巡視率，減少線路故障，及時發現隱患也是十分迫切的任務。無人機的應用將會在很大程度上解決以上問題。

參考文獻

[1]姚亮.無人機在輸電線路全工況監測系統中的應用[J].電力信息化，2017（05）.

（作者單位：國網四川省電力公司涼山供電公司）