淺談無人機在10kV配網(wǎng)架空線路的應用前景

王鵬飛

摘要：在時代歷史大潮飛速發(fā)展的今天，科學技術的不斷提高帶動了各個領域的發(fā)展。然而，在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)中，10kV配網(wǎng)架空線及設備架設于街道、河畔、山區(qū)、叢林等，運行條件復雜、高空障礙物多、起飛條件差等因素制約了10kV配網(wǎng)線路的使用，為此本文提出了無無人機在10kV配網(wǎng)架空線路的應用前景，以供相關人員參考。

關鍵詞：無人機;10kV配網(wǎng);架空線路;應用前景

引言

隨著電力市場不斷改革，面向用戶側的配電網(wǎng)絡設備結構愈加復雜;由于網(wǎng)架構建需要、專用工程接入和銷戶、新建工程用電需求等多方面因素的影響，配網(wǎng)設備異動較為頻繁，且由于電壓等級較低，配網(wǎng)線路設備間距較小，增加了配網(wǎng)巡視運維難度。傳統(tǒng)配網(wǎng)作業(yè)模式較為單一，大多依賴人工自主作業(yè)，自動化、智能化程度有待提升。在主網(wǎng)輸電線路巡視工作中，搭載可見光、紅外傳感器等模塊的無人機巡檢系統(tǒng)已成為日常巡視的主要手段，而當前無人機在配網(wǎng)架空線路中的應用并不廣泛。隨著無人機新技術的發(fā)展和配網(wǎng)智能化進程的推進，將不斷改良的無人機應用于10kV配網(wǎng)架空線路作業(yè)中能夠有效提升工作效率，彌補當前工作模式中存在的不足。

1無人機在10kV配網(wǎng)架空線路中應用的作用及優(yōu)勢

1.1無人機在10kV配網(wǎng)架空線路中應用的作用

10kV配網(wǎng)架空線路是電力企業(yè)管理工作的基礎，做好巡線工作，在10kV配網(wǎng)架空線路巡視中有效解決出現(xiàn)的問題，不僅能保障整條供電線路的傳輸能力，更能充分促進整體供電運行能力的全面提升。充分結合無人機技術，將電力線路巡視過程中必須注意的控制點位與觀測要點互相融合、貫通，通過使用無人機開展10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作，這對于改善整體的供電效果無疑是一大福音。利用無人機開展10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作不僅可以大幅度提升10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作的效率和速度，還能夠充分保障供電公司的運行能力。

1.2無人機技術的應用優(yōu)勢

當前隨著我國電力產(chǎn)業(yè)的快速建設和發(fā)展，在供電過程中對供電線路的供電狀態(tài)提出了更高的標準。由于不同區(qū)域范圍內(nèi)供電量以及供電狀況存在一定的差異，因此需要在供電管理過程中充分做好供電線路的巡視工作，對供電線路當中存在的各種缺陷和故障問題進行及時發(fā)現(xiàn)，并且提出針對性的處理措施來加以解決，有效提高整個供電工作的質(zhì)量和效果。無人機代替人工登桿檢查桿塔上的部件，搭載見光相機拍攝桿塔照片，在整個巡視工作的效果和質(zhì)量方面得到了明顯的提升，也避免了人工檢查的安全風險。在具體的巡視過程中，人工巡視和無人機技術之間進行有效結合，可以最大限度上保證電力線路在最短的時間范圍內(nèi)完成全面的巡視和檢查，為整個供電工作的安全性和穩(wěn)定性提供重要的保障。因此，作為供電單位，在線路巡視工作中需要對無人機技術的應用加以充分重視，對線路巡視工作中存在的不足進行改進和完善，充分發(fā)揮出無人機技術在電力線路巡視工作中的工作優(yōu)勢，有效提高供電工作的整體質(zhì)量和效率。

2配網(wǎng)無人機選型基本要求

配網(wǎng)線路桿塔間跨越長度較短，多架設于人口密集區(qū)或郊區(qū)道路旁，部分配網(wǎng)線路位于山區(qū)或跨江架設;在配網(wǎng)架空線路中還安裝有刀閘、柱上開關、配電變壓器等設備，結構復雜、類型眾多。因此對應用于配網(wǎng)架空線路的無人機提出幾點基本要求：可靠性高。機身小，墜機風險低;便攜性強。裝拆、攜帶方便，對起降場地要求低，可迅速開展作業(yè);功能多樣。可搭載多種檢測模塊，便于開展故障巡視和發(fā)現(xiàn)不同類型的設備隱患。為滿足巡視方式多樣性，無人機應能夠搭載高速圖像模塊、紅外、紫外成像傳感模塊、特高頻、超聲波局放傳感模塊等模塊，并滿足相應技術參數(shù)配置要求。各模塊針對配網(wǎng)線路檢測的主要故障類型為：可見光圖像。導線斷股、絕緣子斷裂脫落、引流元件間隙過大、絕緣層破損、異物纏繞、桿號牌缺失等;紅外成像。刀閘、電纜終端、線夾、導線接頭等部位的發(fā)熱故障;紫外成像。設備電暈放電情況;局放測試。配電變壓器、電纜終端內(nèi)部局部放電現(xiàn)象。

3無人機在10kV配網(wǎng)架空線路的應用前景

3.1在躲避障礙物的應用前景

因為無人機設備在10kV配網(wǎng)架空線路巡視過程中起到了顯著的作用，但是無人機設備運用到10kV配網(wǎng)架空線路巡視過程中還是要面對較多的環(huán)境要素，其中存在著較多的艱難險阻，要清理無人機設備巡線過程中的障礙物，那么巡線人員要根據(jù)無人機巡線技術的運用特點，把無人機障礙巡線工作中躲避手段整合成一套系統(tǒng)，然后有效地運用到10kV配網(wǎng)架空線路的巡視過程中，這樣就可以幫助無人機設備更好地躲避障礙物。另外紅外線感光系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中起到了重要作用，如果檢測到障礙物的光源有所變化，此時系統(tǒng)就會發(fā)出信號，從而強迫無人機改變之前的路線。

3.2在現(xiàn)場勘察中的應用前景

將無人機與VR技術結合能使飛行更加安全高效便捷，在電網(wǎng)應用中發(fā)揮更大優(yōu)勢。VR技術可為操作人員提供身臨其境的沉浸感，通過VR眼鏡實時觀看巡檢過程中的影像，有助于提高操作人員對無人機周邊環(huán)境和障礙物的感知能力，能夠進一步改善避障效果，降低操作難度。近年來無人機公司正在不斷研究改進無人機和VR的結合技術。在穿越機/競速無人機領域就搭載了FPV（第一人稱視角）設備，使飛手和賽事現(xiàn)場的觀眾能夠通過無人機鏡頭實時觀看飛行過程，體驗坐在駕駛艙內(nèi)的感覺。配網(wǎng)架空線路開展綜合檢修、業(yè)擴工程、新建工程等工作需提前進行現(xiàn)場勘察，了解設備周邊環(huán)境，審查安全措施是否符合現(xiàn)場實際條件。對于穿梭在農(nóng)村建筑、山區(qū)池塘等復雜地形的配電線路，依靠人工沿線一根根桿塔進行勘察往往將耗費大量時間和精力。搭載VR設備的小型無人機具備靈活輕便、噪音干擾小、危險系數(shù)低的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準便捷的飛行，可應用于輔助工作負責人和工作票簽發(fā)人開展現(xiàn)場勘察工作。既能快速收集現(xiàn)場信息，掌握線路交叉跨越、T接點、臨近帶電部位等情況，又能夠減少無人機飛行噪音、意外墜機風險對周邊居民造成的影響。目前公司系統(tǒng)內(nèi)，變電運維人員已開始學習使用VR型無人機對GIS變電站開展設備巡視，此項技術具備可行性。

3.3現(xiàn)場巡視工作的效中的應用前景果

無人機設備在10kV配網(wǎng)架空線路巡視過程中續(xù)航能力相對較強，巡視工作效果非常明顯。通過無人機巡線工作的開展，大大提高了供電單位10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作的效果和質(zhì)量，同時相關工作人員的工作效率也得到了全面提升，降低了人力資源的投入量。相關供電工作單位通過大量實踐工作整合和分析之后得出，通過無人機技術的應用，在10kV配網(wǎng)架空線路的巡視工作中，可以實現(xiàn)全天候無干擾巡線工作，相關工作人員只需要在終端控制無人機設備，即可完成遠距離的10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作，與傳統(tǒng)的巡線工作方式相比，通過無人機設備的使用大大降低了供電單位內(nèi)部巡線工作人員的工作壓力和時間投入量，為供電單位帶來了更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

結語

近年來在應用于配網(wǎng)架空線路的無人機技術領域涌現(xiàn)出許多新成果，作為搭載平臺其具備的功能正向多元化發(fā)展，從而更好地適應各種配網(wǎng)工作需求。利用無人機可在智能配網(wǎng)架空線路領域輔助開展多項業(yè)務，能夠有效減輕人員負擔，降低作業(yè)風險，提高工作效率和質(zhì)量，有利于提高配網(wǎng)供電可靠性，具有十分可觀的應用前景。

參考文獻：

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