無人機技術在輸電線路巡檢工作中的應用及展望

嚴闖 米家奇

摘要：傳統(tǒng)的輸電線路人工巡檢受人員、地形和交通等因素限制，運用新技術、新手段在某些方面代替人工巡檢，解放生產(chǎn)力迫在眉睫。輸電線路無人機巡檢技術在線路運檢工作中的應用，從一定程度上解決了人工巡檢存在的弊端。論文通過實例對比人工巡檢與無人機巡檢優(yōu)缺點，闡述了無人機巡檢存在的問題和經(jīng)驗，為無人機巡檢輸電線路發(fā)展提供參考，展望無人機智能電力巡檢前景。

關鍵詞：輸電線路巡檢;無人機技術;應用

1引言

輸電線路巡檢是保障電網(wǎng)安全運行的重要方式，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，輸電線路所經(jīng)過區(qū)域的不斷擴大，如何保證輸電線路的安全、穩(wěn)定運行已經(jīng)成為一個重要的問題。以往傳統(tǒng)人工登塔的巡查方法，不僅工作量大，而且運行的時間比較長，無法提高實際巡查效率，特別是在對一些復雜區(qū)域進行巡查的過程中，還會面臨生命安全威脅。無人機的使用，提高了輸電線路巡視工作的效率，保證了巡視人員的安全。

2無人機技術在輸電線路巡檢工作中的應用及展望分析

2.1輸電線路智能巡檢技術應用

輸電線路智能巡檢技術使輸電線路中的諸多隱患能夠被更加輕易地排查出來，提升了輸電線路的安全性。輸電線路智能巡檢技術是多種監(jiān)測技術進行結(jié)合形成的，能夠?qū)崟r判斷輸電線路的狀態(tài)，并將不良狀態(tài)及時報告給電力工作人員，讓輸電線路的故障和隱患可以盡快排除。比如，在輸電線路的覆冰超過限度、導線溫度超標或線路弧垂過大時，系統(tǒng)就會發(fā)出警報，提醒電力工作人員進行處理。輸電線路智能巡檢技術還能具有防盜功能，能夠判斷出線路缺失的位置。電力工作人員還能夠利用輸電線路的監(jiān)控功能調(diào)出輸電線路的監(jiān)控資料，利用智能終端隨時進行巡檢。

2.2數(shù)據(jù)獲取率高

針對傳統(tǒng)縣級市輸電線路巡檢技術而言，無人機技術具有較高的數(shù)據(jù)獲取率，不僅可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取，縮短數(shù)據(jù)處理的時間，還可以使相關信息更為清晰地呈現(xiàn)出來，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作的進行。無人機技術在縣級市輸電線路巡檢中的應用中集合了數(shù)據(jù)通信技術、GPS定位技術、遙測遙控技術等多種測量技術，這些技術都解放了大量人力，利用自動化的控制系統(tǒng)就可以進行無人機的控制，突破了傳統(tǒng)縣級市輸電線路巡檢的局限性，使用范圍大，靈活便捷，使得巡檢工程的數(shù)據(jù)采集效率更高，降低成本，帶來更多的社會經(jīng)濟效益。

2.3利用無人機全方位高效巡檢輸電線路

無人機一般都由兩部分組成，即地面控制系統(tǒng)與機載系統(tǒng)，其中無人機的機載系統(tǒng)中大都配置有可見光相機，可以全方位精準拍攝相應的輸電線路。而且在完成拍攝后還能進行圖像格式的轉(zhuǎn)換，通過相應的遠程信號無線傳送系統(tǒng)及時傳送到指定的計算機中，人工巡檢人員就可以及時查看與快速判斷輸電線路的運行狀況。在遇到難以判斷運行狀況的輸電線路圖像時，工作人員還可以利用遙控器相應地調(diào)節(jié)可見光相機的焦距，以獲得更加清晰的目標圖像。當需要對一些較為特殊的輸電線路進行巡檢與故障檢測時，工作人員可以通過地面控制系統(tǒng)靈活改變無人機的飛行路線，其確保其能快速精確地懸停在目標位置附近拍攝出清晰圖像，傳送至地面。

2.4方位控制

在進行無人機巡檢的過程中，由于無人機技術主要運用空氣力學的原理且體積較小，因此對于周圍環(huán)境以及天氣的要求十分嚴格，在將無人機技術應用于縣級市輸電線路巡檢的過程中，一定要在環(huán)境允許的情況下飛行，除了應當保證無人機的安全系數(shù)之外，也應當對無人機的穩(wěn)定控制先進行改良，保證無人機在飛行的時候不偏離飛行軌跡。目前很多無人機都是采用LQG控制器進行飛行，在保證機身平衡的同時也可以進行風力補償，從而更好地完成動作。

2.5電力電纜智能巡檢技術應用

電力電纜智能巡檢技術中的重點在于對溫度場分布的監(jiān)測。電力電纜的溫度場能夠較為有效地反映電力電纜的運行狀態(tài)，對溫度場進行監(jiān)測就能夠很大程度上提升電力電纜的巡檢效率，實現(xiàn)電力電纜巡檢的智能化。對于設置于陸上的電力電纜，可以利用分布式光纖測溫技術和光纖光柵技術進行溫度檢測，從而判斷電力電纜是否處于正常的溫度狀態(tài)。對于布設于海底的電力電纜，則可以利用BOTDA技術實現(xiàn)溫度檢測。對電力電纜的溫度進行實時監(jiān)測，就能夠發(fā)現(xiàn)電力電纜的不正常高溫現(xiàn)象，從而使電網(wǎng)中的故障能夠得到及時發(fā)現(xiàn)和排除。

3輸電智能巡檢技術展望

3.1推進巡檢設備向全自動發(fā)展

目前，許多智能巡檢設備的自動化水平還不夠高，需要人工的配合，電力巡檢效率沒有得到充分提升。應當加快對巡檢系統(tǒng)的一體化研究，使系統(tǒng)能夠進行自監(jiān)測、自診斷，并能夠自主進行檢修方案的制定。對于難以進行修復方案制定的復雜事故，應報告給電力工作人員進行人工處理。這樣，輸電智能巡檢系統(tǒng)的工作效率將大大提升，有利于維護電網(wǎng)的使用安全和使用效率。

3.2建立基于物聯(lián)網(wǎng)的設備狀態(tài)感知體系

將物聯(lián)網(wǎng)中的智能識別技術和輸電狀態(tài)監(jiān)測傳感設備結(jié)合起來，就能使輸電智能巡檢系統(tǒng)的信息采集和應用更加智能化，讓電力工作人員能夠?qū)旊娦畔⑦M行實時調(diào)取，并將輸電巡檢系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相結(jié)合，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性，有利于進行電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略布局[2]。

結(jié)語

綜上所述，將無人機應用到現(xiàn)代輸電線路巡檢、異物清除與故障檢測工作中，不但有助于提高輸電線路巡檢的效率與質(zhì)量，降低人工巡檢的工作強度，規(guī)避由此產(chǎn)生的安全風險，還可以顯著優(yōu)化整個電力系統(tǒng)的資源配置，提高電力系統(tǒng)的服務性能。所以電力部門要不斷加強對輸電線路巡檢中無人機技術應用的深入研究與改進，以便未來無人機能被更加廣泛、更加便捷地應用到現(xiàn)代電網(wǎng)巡檢工作中，更好地為保障輸電線路可靠、穩(wěn)定、高效運行服務。

參考文獻：

[1] 康春泉. 無人機技術在輸電線路巡檢工作中的應用及展望[J]. 文淵（小學版）， 2019， 000（008）：776.

[2] 邵強， 萬力. 多旋翼無人機在輸電線路巡檢中的運用及發(fā)展[J]. 中國新通信， 2019， 021（016）：106.