無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的應(yīng)用分析

曹丹丹

摘要：電力是人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)主要組成部分，是國民經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展的保證。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行輸電線路巡檢，不僅能極大地改善線路的運(yùn)行效率和品質(zhì)，而且還能使其工作的可靠性和穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的改善。為此，各發(fā)電公司必須加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)的研發(fā)和使用，以提高其在巡檢輸電線路過程中的使用效率。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);巡檢輸電線路;技術(shù)應(yīng)用

引言：由于輸電線路分布在野外，地形復(fù)雜，進(jìn)而人工探測起來較為困難。遇強(qiáng)風(fēng)、暴雨、冰雪、違章施工、撞線、植樹等造成線路設(shè)施損壞時(shí)，要迅速發(fā)現(xiàn)并分析故障原因，進(jìn)而這對(duì)線路維護(hù)工作人員的故障定位、時(shí)間和精度有很高的要求。因此，如何快速、方便、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和全面地對(duì)線路的安全隱患進(jìn)行排查是目前線路管理工作中的一項(xiàng)重大任務(wù)。

一、無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)相關(guān)概述

（一）技術(shù)要素

通常來說，固定翼無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)和直升機(jī)都可以用于輸電線路的巡檢過程中，多旋翼無人機(jī)包括地面控制系統(tǒng)和無人機(jī)系統(tǒng)，多旋翼無人機(jī)可以利用多個(gè)正、反向旋轉(zhuǎn)的旋翼來進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)的布置，具有很好的懸掛和升降功能，可以搭載小型的高分辨率的圖像采集裝置和無線圖像傳送裝置，進(jìn)而可以對(duì)輸電線路上的特定目標(biāo)進(jìn)行精確的收集和處理，并保證遠(yuǎn)程通信。直升機(jī)主要包括：地面攝影監(jiān)控系統(tǒng)、影像收集系統(tǒng)、阻尼懸吊系統(tǒng)等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路所規(guī)定的目標(biāo)視頻影像的采集，并利用無線影像將所收集到的數(shù)據(jù)傳送至后臺(tái)進(jìn)行管理，或通過儲(chǔ)存裝置傳送至計(jì)算機(jī)，以便于操作人員在短時(shí)間內(nèi)找到書店線路上存在的故障。

（二）應(yīng)用缺陷

每一個(gè)項(xiàng)目在演進(jìn)的過程中，都會(huì)有自己的優(yōu)勢，但也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，尤其是時(shí)間上的問題，在無人機(jī)的幫助下，巡檢輸電線路的工作效率更高，雖然不會(huì)因?yàn)轶w型的原因而受到影響，但會(huì)由于電池的電量不足影響到巡檢任務(wù)。在實(shí)際的工作中，如果出現(xiàn)了一些意外的情況，將會(huì)對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度造成一定的影響。無人機(jī)的實(shí)際控制距離是有限的，最多只能控制在一千米之內(nèi)，如果超過了這個(gè)距離，就無法保證探測結(jié)果的準(zhǔn)確性，致使無人機(jī)項(xiàng)目未能對(duì)采集到的影像進(jìn)行全面的分析，也就是說影像在傳輸過程中沒有得到及時(shí)的修正[1]。

二、無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的應(yīng)用

（一）無人機(jī)巡檢數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用

通過無人機(jī)獲取的圖像數(shù)據(jù)和圖像結(jié)果具有高分辨率、高時(shí)效性、海量數(shù)據(jù)等特征，GIS集成管理平臺(tái)可以將其與諸如衛(wèi)星圖像、電力網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)來源數(shù)據(jù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定桿塔位置圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢與檢索;通過正射圖像實(shí)現(xiàn)基本的地理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度的管理與檢索。通過對(duì)塔體的空間位置信息、線路路徑、塔號(hào)、危險(xiǎn)類型、緊急程度、圖像判讀等信息進(jìn)行全面的研究，并將監(jiān)測報(bào)告進(jìn)行輸出。為便于對(duì)無人機(jī)的影像進(jìn)行管理與使用，可以利用GIS系統(tǒng)對(duì)無人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合，使其能夠更好地發(fā)揮其作用，進(jìn)而有助于管理人員做出迅速的判斷和決定。

（二）與人工巡視的結(jié)合應(yīng)用

通過采用無人機(jī)技術(shù)，可以對(duì)書店線路的導(dǎo)地線進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)不同的故障類型，對(duì)飛行需求的需求也不一樣，可以選擇三種方式：自動(dòng)駕駛、手動(dòng)駕駛和贈(zèng)穩(wěn)駕駛飛行。采用無人機(jī)搭載攝像機(jī)、測距儀等高精密儀器，對(duì)電力系統(tǒng)的外部運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測和檢測。當(dāng)絕緣子串、均壓環(huán)等重要線路設(shè)備的故障監(jiān)測時(shí)，應(yīng)從多個(gè)角度、多個(gè)方向進(jìn)行空中攝影，其范圍為5至10m，若輸電線不帶電且變電設(shè)備沒有運(yùn)行，電力裝置未工作，可將其靠近目標(biāo)體4米處進(jìn)行攝影。針對(duì)輸電線路下面的樹干空間的檢測，可以利用無人駕駛測距技術(shù)，通過圖象傳送信道進(jìn)行傳送，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，可以直接將距離、訊號(hào)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示，具有很高的實(shí)用價(jià)值，而且可以得到更為準(zhǔn)確的測距?？傊?，對(duì)于某些特定的地貌和樹木遮擋方面的輸電線路巡檢工作，可以通過采用無人機(jī)測距技術(shù)進(jìn)行輔助，從而確保輸電線巡檢的精度和全面性[2]。

（三）在雷擊故障點(diǎn)查找中的應(yīng)用

利用無人機(jī)進(jìn)行輸電線路巡檢的過程中，可以有效查找雷擊故障點(diǎn)，對(duì)輸電線路的安全影響最大的是雷擊而引起的故障。由于絕緣子懸垂線、鐵組分的熔融、堆積、絕緣子表面玻璃層的剝離，會(huì)使玻璃體表面逐漸被網(wǎng)狀裂紋所覆蓋或燒毀，而絕緣材料的閃光則會(huì)在表面留下明顯的火焰痕跡。一般情況下，光靠肉眼是很難發(fā)現(xiàn)它們的缺陷的，即便是人工進(jìn)行巡檢也會(huì)出現(xiàn)一些死角，而無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)，則可以精確的定位出故障的位置。

（四）在線路驗(yàn)收中的應(yīng)用

對(duì)新輸電線路建設(shè)進(jìn)行開展驗(yàn)收和巡檢工作是必須的，但是由于氣候條件、檢測人員的人數(shù)等因素，往往會(huì)導(dǎo)致檢測結(jié)果不可靠，檢測難度大。但采用無人機(jī)測距技術(shù)與人工線路檢查相結(jié)合，采用固定翼無人駕駛飛機(jī)對(duì)輸電線路進(jìn)行總體勘察，金額人可以有效排除隧道內(nèi)違規(guī)操作和樹木問題。且利用多旋翼型無人機(jī)對(duì)平口以上的缺陷進(jìn)行探測，可以依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，進(jìn)而提高輸電線路的后期使用效果。

三、無人機(jī)巡檢技術(shù)的發(fā)展前景

隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展，以及無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)巡檢技術(shù)越來越多地被用于電力行業(yè)之中，通過無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障和安全隱患，同時(shí)還能減少工作人員登桿塔檢查次數(shù)。無人機(jī)巡檢技術(shù)以其低維護(hù)成本、高安全系數(shù)等特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是輸電線路的位置比較復(fù)雜，地形比較復(fù)雜，人工難以進(jìn)行故障定位和巡視時(shí)無人機(jī)可以起到輔助作用，進(jìn)而能及時(shí)高效地進(jìn)行輸電線路巡檢工作，并能有效克服以往手工巡檢受到環(huán)境等諸多問題的影響。

結(jié)束語：

綜上所述，安全可靠的運(yùn)行是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的關(guān)鍵，在新的發(fā)展形勢下，充分利用無人機(jī)在輸電線路中的巡檢技術(shù)有著重大的意義。通過多年的工作實(shí)踐，證明了無人機(jī)在輸電線路巡視中的有效應(yīng)用，極大地提高了輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]劉偉.無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的應(yīng)用分析[J].百科論壇電子雜志，2021（3）：1802-1803.

[2]雷琨瑩.輸電線路中無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)裝備，2021（12）：131-132.