無(wú)人機(jī)在電力架空線(xiàn)路巡視的作用

方博

【摘??要】目前國(guó)內(nèi)電力線(xiàn)路中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)架空線(xiàn)路，而在線(xiàn)路整體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，通常會(huì)因?yàn)槠渌蛩卦斐筛g、損壞、老化等問(wèn)題。架空線(xiàn)路通常規(guī)模較大，無(wú)法直接進(jìn)行管理，如果采取人工方式則有可能會(huì)出現(xiàn)意外事故，為此想要提升架空線(xiàn)路的監(jiān)控力度，就需要運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)對(duì)整體架空線(xiàn)路進(jìn)行巡視，提升架空線(xiàn)路的監(jiān)控力度。本文主要探討無(wú)人機(jī)在電力架空線(xiàn)路中的巡視作用，并針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行剖析，提出一些參考意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】架空線(xiàn)路;無(wú)人機(jī);巡線(xiàn)技術(shù)

無(wú)人機(jī)技術(shù)在目前已經(jīng)得到廣泛的普及，但是在電力系統(tǒng)中運(yùn)用無(wú)人機(jī)巡線(xiàn)仍然是一個(gè)較為新穎的工作模式，無(wú)人機(jī)巡線(xiàn)，通常是利用無(wú)人機(jī)設(shè)備搭配遙控以及監(jiān)控技術(shù)針對(duì)預(yù)定架空線(xiàn)路進(jìn)行巡查的新型工作模式。通常在開(kāi)展無(wú)人機(jī)巡線(xiàn)工作時(shí)，要針對(duì)預(yù)定線(xiàn)路的長(zhǎng)短以及故障類(lèi)型來(lái)選擇合適種類(lèi)的無(wú)人機(jī)，例如：在長(zhǎng)距離線(xiàn)路上的普通巡視任務(wù)，通常可以利用固定翼無(wú)人機(jī)以及它自身續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)航速快的特點(diǎn);在中距離線(xiàn)路上針對(duì)某一位置的故障進(jìn)行巡查時(shí)，通常采取直升機(jī)式無(wú)人機(jī)以及自身航程和懸停功能相結(jié)合的特點(diǎn);針對(duì)短距線(xiàn)路則可以采取小型旋翼無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行巡查。

1無(wú)人機(jī)巡線(xiàn)的要點(diǎn)

在進(jìn)行電力架空線(xiàn)路巡視任務(wù)時(shí)，工作人員通常會(huì)采用專(zhuān)業(yè)的直升機(jī)以及四旋翼無(wú)人機(jī)，以滿(mǎn)足對(duì)整條線(xiàn)路相信勘察的要求。直升機(jī)式無(wú)人機(jī)在構(gòu)成方面主要是由機(jī)體、監(jiān)控?cái)z像設(shè)備等組成。由操作員遠(yuǎn)程操控，利用視頻傳輸?shù)姆绞讲榭搭A(yù)定目標(biāo)位置架空線(xiàn)路中存在的安全隱患問(wèn)題。

四旋翼無(wú)人機(jī)與遙控直升機(jī)的差別在于，四旋翼無(wú)人機(jī)通常專(zhuān)門(mén)設(shè)置了無(wú)線(xiàn)圖像傳輸設(shè)備以及高分辨率的鏡頭，可以實(shí)現(xiàn)高清視頻畫(huà)面的遠(yuǎn)程傳輸，四旋翼無(wú)人機(jī)最重要的優(yōu)勢(shì)是自身的懸停能力以及對(duì)起降場(chǎng)地條件要求較低。通過(guò)以上兩種設(shè)備自身的特點(diǎn)，電力部門(mén)可以依據(jù)任務(wù)的性質(zhì)自由的選擇執(zhí)行任務(wù)的方案。

2關(guān)于架空線(xiàn)路中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用

2.1高清視頻技術(shù)

高清攝像及傳輸技術(shù)是無(wú)人機(jī)得以在架空線(xiàn)路巡查領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)，并且可以保證自身的飛行安全，實(shí)現(xiàn)地標(biāo)導(dǎo)航。通過(guò)市場(chǎng)發(fā)展以及政策扶植，目前國(guó)內(nèi)的高清視頻攝像傳輸技術(shù)已經(jīng)在架空線(xiàn)路的巡視工作中得到大量的運(yùn)用。在問(wèn)題處理上可以做到隨時(shí)獲取第一手資料，從而幫助解決線(xiàn)路中的實(shí)際問(wèn)題。

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)的巡線(xiàn)無(wú)人機(jī)視覺(jué)技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀來(lái)看，存在機(jī)體飛行震動(dòng)影響視頻質(zhì)量的問(wèn)題，還存在天線(xiàn)直徑短小，影響圖像傳輸質(zhì)量的問(wèn)題。為了提升整體視頻傳輸質(zhì)量以及效率，國(guó)家需要在新算法的實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提升線(xiàn)路傳輸質(zhì)量和技術(shù)應(yīng)用，提升整體的視頻畫(huà)面?zhèn)鬏斮|(zhì)量。

2.2位置控制技術(shù)

架空線(xiàn)路檢查工作自身流程較為復(fù)雜，并且需要進(jìn)行系統(tǒng)性的檢查，在作業(yè)中還會(huì)遇到環(huán)境因素與人為因素的影響，從而出現(xiàn)多種隱患問(wèn)題。針對(duì)巡查無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，也會(huì)遭遇到上述問(wèn)題的挑戰(zhàn)，因此為了保證電力架空線(xiàn)路能夠進(jìn)行合理的巡視，在使用無(wú)人機(jī)時(shí)要保證安全。

在實(shí)際運(yùn)用中，定位控制技術(shù)可以引導(dǎo)無(wú)人機(jī)準(zhǔn)確抵達(dá)目標(biāo)地區(qū)，防止無(wú)人機(jī)出現(xiàn)偏航的問(wèn)題，解決了定位問(wèn)題就保證了無(wú)人機(jī)在進(jìn)行巡視時(shí)的效率，提升故障發(fā)現(xiàn)概率，有助于幫助工作人員快速實(shí)現(xiàn)故障定性，并通過(guò)視頻畫(huà)面對(duì)故障進(jìn)行具體分析，保證問(wèn)題實(shí)現(xiàn)快速解決。定位控制技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步完善了無(wú)人機(jī)在在架空線(xiàn)路巡視任務(wù)中的作用，對(duì)于無(wú)人機(jī)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用具有較大幫助。

2.3故障檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

無(wú)人機(jī)主要運(yùn)用在架空線(xiàn)路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)上，為了提升無(wú)人機(jī)在電力架空線(xiàn)路中地位，就需要搭配故障檢測(cè)技術(shù)，來(lái)完善對(duì)架空線(xiàn)路的故障檢測(cè)。根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，故障檢測(cè)技術(shù)在電力架空線(xiàn)路巡查中通常發(fā)揮下列作用：

第一，故障檢測(cè)技術(shù)必須能夠進(jìn)行高精度測(cè)量，搭配測(cè)距雷達(dá)的輔助作用，完成對(duì)線(xiàn)路以及周邊建筑物的測(cè)距，并實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量的目的。

第二，故障檢測(cè)技術(shù)需要與高清攝像技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)攜帶的高清攝像頭，來(lái)檢查故障問(wèn)題的所在，幫助后臺(tái)工作人員對(duì)故障的實(shí)際情況進(jìn)行判斷，從而確定解決線(xiàn)路故障的方案。

第三：故障檢測(cè)技術(shù)通常需要搭配紅外線(xiàn)探測(cè)技術(shù)，通過(guò)紅外線(xiàn)視頻照片判斷熱量集中的位置從而幫助工作人員確定故障的發(fā)生點(diǎn)，同時(shí)還可以針對(duì)運(yùn)行線(xiàn)路中的接頭以及線(xiàn)夾位置進(jìn)行仔細(xì)檢查，并通過(guò)紅外線(xiàn)相機(jī)檢測(cè)是否有異常發(fā)熱的情況，從而確定問(wèn)題原因。

2.4無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的運(yùn)用

無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)通常是將無(wú)人機(jī)和基站進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，以方面進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。根據(jù)目前應(yīng)用的形式來(lái)看，無(wú)人機(jī)可以在預(yù)定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸與共享，將拍攝與收集到的畫(huà)面直接傳遞到后臺(tái)，針對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)量較大的任務(wù)，無(wú)人機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)將收集到的數(shù)據(jù)與時(shí)間點(diǎn)掛鉤進(jìn)行存儲(chǔ)，只有由工作人員進(jìn)行檢查。另外在遙控信號(hào)作用范圍，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的實(shí)施操控，保證遇到突發(fā)狀況時(shí)，后臺(tái)工作人員可以隨時(shí)手動(dòng)操控，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行檢查。

2.5無(wú)人機(jī)組合模式運(yùn)用

在有些區(qū)域的架空線(xiàn)路巡查中，通常會(huì)采用固定翼無(wú)人機(jī)與直升機(jī)式無(wú)人機(jī)組合的形式，以達(dá)到優(yōu)化無(wú)人機(jī)在電力架空線(xiàn)路巡視中發(fā)揮的效果，這種搭配方案通常會(huì)隨著任務(wù)的變化而變化并不固定。因此在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，工作人員要詳細(xì)了解任務(wù)的類(lèi)型以便選取最優(yōu)方案，從而幫助問(wèn)題實(shí)現(xiàn)解決。

電力企業(yè)想要進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)在架空線(xiàn)路中的巡視效果，工作人員需要預(yù)先確定線(xiàn)路出現(xiàn)故障的區(qū)間段，從而保證選擇合理的無(wú)人機(jī)搭配方式。例如，小型旋翼無(wú)人機(jī)與直升機(jī)式無(wú)人機(jī)可以定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)與故障監(jiān)察，針對(duì)故障點(diǎn)的周?chē)h(huán)境進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)察，防止附加損失的出現(xiàn)。因此針對(duì)故障檢查的無(wú)人機(jī)組合模式是電力工作人員需要優(yōu)先考慮的。

3關(guān)于無(wú)人機(jī)在巡線(xiàn)中的前景應(yīng)用分析

關(guān)于架空線(xiàn)路巡檢的工作是目前無(wú)人機(jī)應(yīng)用較為寬廣的領(lǐng)域，從實(shí)際情況來(lái)看，無(wú)人機(jī)技術(shù)通常需要進(jìn)一步優(yōu)化高空作業(yè)的效果，需要明確實(shí)際線(xiàn)路中的故障點(diǎn)位置，從而減輕工作人員的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工人出現(xiàn)高空作業(yè)的情況。

無(wú)人機(jī)在電力架空線(xiàn)路巡視的領(lǐng)域中具有很好的運(yùn)用前景，在未來(lái)5G技術(shù)的普及下結(jié)合人工智能技術(shù)，無(wú)人機(jī)可以由眾多應(yīng)用方式，未來(lái)的無(wú)人機(jī)必然會(huì)朝向智能化、集中化的方向發(fā)展，從而在電力應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)大放異彩。

4結(jié)語(yǔ)

我國(guó)目前的無(wú)人機(jī)技術(shù)已經(jīng)在架空線(xiàn)路的巡查中發(fā)揮主導(dǎo)作用，并且伴隨無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷完善，電力企業(yè)在架空線(xiàn)路巡查任務(wù)中的效率也會(huì)逐漸提升。得益于無(wú)人機(jī)的運(yùn)用，使得架空線(xiàn)路中出現(xiàn)問(wèn)題的概率大大下降，避免線(xiàn)路“帶病運(yùn)作”的情況。需要注意的一點(diǎn)是，在無(wú)人機(jī)巡視領(lǐng)域中，我國(guó)仍處于發(fā)展階段還需要在相關(guān)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，因此需要研究人員努力克服技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)技術(shù)在電力領(lǐng)域內(nèi)的普及。

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（作者單位：中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局）