無人機技術在配網巡檢中的應用研究

王云龍

摘要：隨著電網的不斷發展，配電網的規模和范圍不斷擴大，一定程度上增加了配電網線路和設備的巡視工作量，給運維管理人員增加了很大的難度。受到地形地貌的影響，人工巡檢無法對所有線路進行巡視，所以導致部分線路巡檢不到位現象。將無人機技術應用在配電巡檢工作中，彌補了人工巡檢不足，提高巡檢工作效率。本文首先闡述了無人機巡檢技術的構成以及優點，然后闡述了無人機技術在配電巡檢中的具有應用以及未來發展前景。

關鍵詞：無人機技術;配網巡檢;人工巡檢

1無人機巡檢技術的優點

供電企業為了隨時了解輸電線路的運行情況以及線路周圍的環境，需要定期對輸電線路進行巡視。由于輸電線路的運行環境比較復雜，一些條件復雜的高山、河流等區域，沒有巡視道路，增加了人工巡視的難度，對這部分線路無法及時巡檢。與傳統的人工巡檢相比，無人機巡檢技術具有以下優點：第一，無人機可以垂直起飛和降落，不需要任何輔助設置，不需要鋪設專門的跑到和機場，對其非法的環境和降落的場地沒有太多的要求，在野外可以隨時起飛和降落，方便隨時對線路進行巡視。第二，無人機飛行的精度比較高，可長時間在野外進行懸停、前飛、后飛、側飛和盤旋。多旋翼無人機可以在平原、高山以及湖泊等地形地貌中飛行巡視，無人機可以通過變化方位對線路進行全方位、高精度的檢查輸電線路，從而提高了巡視的效率，彌補人工巡視無法對高山、湖泊等環境巡視的不足。第三，無人機具有智能化系統，可以根據巡視的要求提高或者降低飛行速度，還可以自動控制飛行的航線和速度，操作非常簡單，具有很強的容錯能力。該系統的穩定性好、運行環境十分靈活。第四，無人機光電吊艙具有一定的空間，還可以搭載傳紅外熱像儀和紫外線成像儀等設備，紅外線熱像儀通過檢測輸電線溫度變化，判斷輸電線存在的問題，從而發現一些人工難以察覺的線路發熱故障;紫外成像儀可以通過輸電線電暈和表面局部放電情況判斷電力設備存在的絕緣性能和線路故障，從而及時對電力設備進行檢修，提高巡視的效果。將傳統的可見光巡視結合紅外熱像儀和紫外線成像儀，可以大大提高電網巡視的效果，及時發現配電網存在的故障問題，提高故障檢測的準確性和及時性，從而第一時間對故障線路進行搶修。

2無人機技術在配網巡檢中的應用

2.1無人機技術應用在配電網日常巡視

為了及時掌握配電網運行過程中輸電線路狀態，供電企業需要定期對輸電線路的導地線、桿塔、線路走廊、附屬設備等進行常規性檢查。配電網日常巡視的主要內容包括：線路本體埋設的導地線、桿塔、金具、絕緣子等是否存在導地線外露、桿塔傾斜、金具破損、回填土沉降等問題;檢查輸電線路的防雷裝置、標識牌、監測設備是否正常，有如出現變形、損壞等現象。將無人機巡檢技術應用在輸電線路日常巡視中，無人機可以按照事先編制好的電塔坐標，自動飛行巡視，檢查桿塔是否有傾斜、變形、金具脫落、損壞等現象;絕緣子是否有破損、污穢、閃落等現象;在輸電線路規定范圍內是否有房屋建筑或者超范圍的植物。無人機通過飛行巡視，可以及時將巡檢的監控畫面同步傳輸到地面監控中心，地面監控站的工作人員根據巡檢信息判斷輸電線路存在的問題，并制定相應的檢修計劃，防止故障進一步擴大。由于無人機吊艙可以搭載熱成像儀和可見光設備，可以支持無人機在夜間進行巡視，大大提高巡視的效率。

2.2無人機技術應用配電網線路架設

由于輸電線施工范圍廣、線路走廊長、施工環境復雜，線路可能經過高山、河流等地，給施工增加了一定的難度。線路施工過程中，還可能對當地環境造成一定的影響，施工結束以后，施工方需要復原當地植被。將無人機展放引繩架設線路。按照施工方案，設置無人機的飛行線路，無人機沿著線路在空中飛行，并展放一根輕質引繩飛過基塔，然后將輕質引繩不斷牽引，知道牽通一根三級引繩，開始架設導線。通過這種展放引繩的方式，極大地解決了人工牽引的難度，提高了展放效率，避免在施工過程中必須砍伐當地樹木，有利于保護當地生態環境。將無人機應用在日常巡檢中，有利于供電企業針對性的制定維護措施，定期對線路通道內的樹木、違章建筑進行排查、清理，確保輸電通道的暢通，提高輸電線路運維管理水平，確保輸電線路運行安全性和可靠性。

2.3無人機技術應用在配電災后隱患排查

由于配電網運行環境比較復雜，在運行過程中受到風雪、雷電、地震等自然災害的影響，導致電力設備出現老化、松動、開裂、變形等問題，嚴重造成線路起火，造成大面積的停電。自然災害發生以后，依靠傳統的人力巡檢排查具有一定的難度，將無人機巡檢技術應用在災后隱患排查中，可以快速找出線路的隱患、故障，便于及時對線路進行維修。

3無人機技術應用在配電網巡檢中的前景

目前電網巡檢中無人機作業的比例還非常低，不足三分之一。因此，未來需要在全國電網中大力推廣無人機巡檢技術，實現配電網線路100%實現無人機巡視。無人機是近年來發展起來的一項新技術，相關技術并不完善，比如無人機的飛行續航能力有限，目前只能持續一小時，因此還需要加強對無人機技術的研究，將人工智能技術、傳感技術、遙感技術等融合在一起，讓無人機具備智能控制、適應環境、協調指揮、智能分析等能力，讓無人機和人工智能共同發展，提高無人機的智能化水平。其次，加強巡檢人員的培訓，制定電網無人機培訓制度，為無人機巡檢作業合法化。同時各大電網公司根據電網巡檢需求，加強巡檢作業人員的無人機崗位技能培訓，提高巡檢人員的綜合技術。

4結束語

無人機巡檢技術具有自動化、不受地形地貌等條件限制、安全性能高、巡視更全面等優勢，不僅可以降低供電企業的成本預算和巡檢過程中的的故障率，而且提高了配電網巡視工作效率。隨著無人機技術的進步，未來無人機巡檢技術功能將更加智能，飛行時間更長，更好地滿足電網巡視的要求。

參考文獻

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