現代先進技術在輸電線路運行維護與檢修過程中的有效運用

劉志鵬

摘要：輸電線路巡檢可為電力系統輸電線路的安全可靠運行提供有力保障，但隨著電力電網產業飛速發展，各種輸電線路的分布日益廣泛，輸電線路巡檢的工作量日益加大。然而，由于中國國土遼闊，輸電線路所處的地形復雜多樣，傳統輸電線路巡檢技術由于各自的缺陷而不能有效滿足巡檢要求，這些巡檢技術的不足促進了無人機輸電線路巡檢技術的出現和發展。

關鍵詞：先進技術;輸電線路;維護檢修

隨著時代的不斷發展，科學技術的不斷進步，科技產品的應用已經覆蓋到各行各業中。在電力行業中，電力線路的覆蓋范圍廣，所處的地形相對比較復雜，部分地區自然環境極其惡劣，電力巡檢部門每年都需要花費大量的人力物力對線路進行巡檢，部分線路所處區域人跡罕至、交通不便，難以進行檢修工作。此時，運用無人機、高清攝像頭等進行電力線路巡檢成為了我國當前輸電線路巡檢的一種重要的方式。

一、輸電線路智能化運行維護技術概述

科學技術不斷發展，我國提出了輸電線路智能化運行維護技術，促使我國輸電線路運行達到了自動化水平。從電力企業的發展和我國科學技術的發展來看，輸電線路的智能化運行完全符合我國輸電線路未來發展的要求，且有較大的發展趨勢[1]。此外，電力企業優化輸電線路的過程中，應全面考慮線路的安全性和整體自動化，需在優化過程中引入一些具備自動化保護功能的元件。但是，隨著電力系統的不斷發展，輸電線路架設過程中占用了大量空間，增加了線路運行維護的難度，且運行過程中經常出現異常問題，導致引入的元件無法發揮功效，降低了電力系統的安全性和穩定性。輸電線路采用智能化運行技術，不僅能夠解決線路建設占用空間較大的問題，而且大大提高了線路運行過程中的安全性和穩定性。

二、電力輸電線路運行故障出現的原因

（一）輸電線路短路

電力輸電線路運行的過程中，時常會出現輸電線路的故障之一就是輸電線路的短路問題。要解決這一問題首先要找到其根源，線路短路，在很大程度上是由于受到了惡劣氣候或是環境的影響，其中不同于雙相接地的單相接地比較容易受到外界環境的影響，一旦遭到環境的影響就會致使電壓瞬間變為零，這就會對電力系統造成非常嚴重的損害，再嚴重就有可能會致使設備的損壞，設備出現問題就無法對線路的溫度進行相應的控制，溫度就會持續升高，最后就會出現短路現象。

（二）雷擊、大風造成的線路問題

如果輸配電線路在運行的過程當中遭受到雷擊的話，那么就會導致線路電壓出現波動，輕則出現跳閘，重則損壞電力輸送設備，甚至會擊段整個輸配電線路，最終給電力企業帶來巨大的經濟損失。與此同時，在面臨大風天氣的時候，往往會刮起一些樹枝、塑料袋等衣物，也極易導致輸配電線路出現跳閘的現象。

（三）污染物對于電力輸電線路的影響

此外，有些污染物也會對輸電線路的正常運行造成影響，比如說空氣中的一些污塵，如果絕緣體上的一些污塵沒經及時的處理，就會越堆越多，就會像鳥糞一樣導致電線的絕緣性降低，進而影響輸電線路的正常運行。那么空氣的污塵是怎么來的呢？現如今國家在大力的發展，工業化工廠越來越多，那么產生的空氣污染物就會越多，這不僅會影響我們所生活的環境還會影響電力系統的正常運行，因為一旦電線上的污染物堆積過多而沒有經及時的處理，那么一旦遇上暴風雨天氣，輸電線路還會吸附空氣中的污塵，最終就會導致污閃事故的出現。

三、輸電線路運行檢修運用的先進技術

2.1 無人機巡檢系統

無人機巡檢系統通常由無人機、通信設備、機載設備和地面站4大子系統組成。無人機巡檢的各部分功能分析如下。

對于無人機系統來說，通過將相機或攝影機掛載于機體，通過接收地面站的遙控信息指令來實現對電網輸電線路重點部位的拍照取樣，或對輸電線路的全線拍攝。

對于無人機機載設備來說，它是無人機獲取輸電線路圖像信息的媒介。

對于通信設備來說，它是無人機系統與地面工作站之間的橋梁，接收無人機系統的圖像信息并將其傳輸給地面工作站，接收地面工作站的巡檢作業指令并發送給無人機系統。

對于地面工作站來說，它的主要功能是協調無人機的遙測、遙控通信以及對無人機巡檢過程中所采集視圖信息的位置進行定位。

無人機輸電線路巡檢一般將小型攝像機、相機或紅外測溫儀等裝置固定于無人機機體上，通過接收地面站的遙控信息指令來實現對電網輸電線路重點部位的拍照取樣，或對輸電線路的全線拍攝，同時將采集到的圖像信息由通信設備傳輸到地面終端工作站，工作人員針對取得的圖像結合專家知識分析輸電線路運行狀態，并對可能發生的故障查找原因和計劃進一步的檢修策略。

2.2圖像處理技術

圖像處理在電力巡檢的應用中會遇到很多因素的干擾，對輸電線路檢修造成了很多困擾。在光學系統中，存在遠軸區產生的像素偏差，會嚴重的影響圖像的質量，導致檢修過程中對設備、部件的細節檢修準確率低。利用傳感器對部門的反射，輻射的失真就是遙感圖像的失真，影響對圖像的判斷和分析。無人機在飛行過程中受運動狀態、動作變化、機械振動的影響比較大，運動模糊對無人機電力巡檢的干擾尤為嚴重。輸電線路附近的自然環境和鏡像的不斷變化，會使輸電線路及部件的圖像背景變得十分復雜，給內容辨識提高了難度。

圖像處理在電力巡檢中的應用首先表現在圖像預處理，針對這些干擾因素，首先會對無人機采集的圖像進行一系列相關的處理，調整圖像的亮度。轉換到顏色空間調整、線性調整、曲線調整，擴大或減少圖像中陰暗區域的差異。在霧霾、陰雨能見度低的天氣下，能夠去除天氣因素的影響，恢復真實背景。無人機在飛行過程中承重有限，機載攝像機的分辨率很有限，所以導致拍攝場景越大，圖片分辨率越低。現在的技術手段沒辦法在大場景的圖像中提升圖像的分辨率，所以要對圖像進行拼接。

拍攝環境的復雜多變，為了滿足巡檢工作的需要，只能通過輪廓特征、模型匹配和頻域圖像匹配這三種圖像匹配方法解決圖像問題。不直接使用圖像像素值，從圖像的特種中導出像素，取出有效特征作為參考，匹配圖像疊加區域特征區域。

2.3載人機巡視技術

采用載人直升機巡視輸電線路，可以不受地形環境影響，在200米的飛行高度沿著線路設備直接飛行巡視，從高空近距離巡視輸電線路設備，使設備情況、環境通道一目了然，并且結合先進的吊艙儀器實現全過程數據采集，對發現線路設備的缺陷情況具有重要作用，彌補地面巡視的天然不足，從而使巡視效率、巡視質量大大提高。

雖然地面人工巡視能夠對一些細小的隱患和缺陷進行快速、直接的現場處理或反饋，在發現鐵塔基礎缺陷方面較有優勢，但總的來送巡視主要依靠人工完成，技術含量較低。而直升機巡視的技術優勢是顯而易見的，特別是對于發現鐵塔瓶口以上的缺陷，如導地線、金具和絕緣子類缺陷，這些缺陷靠地面人工巡視往往難以發現。

結語：

隨著社會經濟的發展，電網建設規模的擴大，輸電線路的正常運行關系到電網的穩定與安全，因此，日常對輸電線路的維護和整修就成了關鍵的一步。只有落實好巡線和檢修規章制度，才能保證輸電線路的安全運行，從而更好地服務于社會。

參考文獻：

[1]王一行.電力輸電線路的運行維護及故障排除初探[J].科技與創新，2018（09）：116-117.

[2]王俊城.輸電線路運行維護與檢修技術探析[J].技術與市場，2018，25（07）：119-120

[3]劉清.電力輸電線路的運行維護及故障排除[J].通訊世界，2015（14）：126-127.