電力輸電線路巡檢中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用

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摘要：基于無(wú)人機(jī)在電網(wǎng)巡檢中的優(yōu)勢(shì)，分析電力輸電線路巡檢中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用。內(nèi)容包括全方位巡檢、異物清除、故障檢測(cè)。闡述無(wú)人機(jī)在巡檢中的規(guī)范作業(yè)流程，以及多旋翼無(wú)人機(jī)與人工的配合。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)巡檢，無(wú)人機(jī)，異物清除，故障檢測(cè)

引言

無(wú)人機(jī)在電力輸電線路巡檢中的優(yōu)勢(shì)：

（1）免受地形限制。全方位巡查電力輸電線路，所獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有時(shí)效性，這就能夠切實(shí)提升電力輸電線路巡檢工作質(zhì)量與效率。

（2）免受天氣影響。能夠滿足惡劣天氣條件下的巡檢需求，即便是人工巡檢難度較大的項(xiàng)目，也可通過(guò)無(wú)人機(jī)作業(yè)來(lái)解決，更具安全性與可靠性。

（3）線路檢查迅速。在電力輸電線路巡檢過(guò)程中，通過(guò)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用能夠?qū)崟r(shí)化的監(jiān)控線路及設(shè)備等故障，在第一時(shí)間獲得信息數(shù)據(jù)，向管理中心傳送，便于管理中心就數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，從而探尋故障解決的可行路徑，這就保證了電力輸電線路故障處理的準(zhǔn)確性、及時(shí)性與可靠性。

（4）便捷易操作。無(wú)人機(jī)的使用具有一定便捷性，小型無(wú)人機(jī)可隨身攜帶，大型無(wú)人機(jī)則可通過(guò)車(chē)輛來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸。

（5）可擴(kuò)展性。無(wú)人機(jī)具有可擴(kuò)展性，能夠作為搭載平臺(tái)來(lái)對(duì)監(jiān)控裝置進(jìn)行安裝，能夠檢查線路故障問(wèn)題，測(cè)定沿線樹(shù)木高度等。將無(wú)人機(jī)應(yīng)用于電力輸電線路巡檢中，能夠?qū)ρ矙z作業(yè)質(zhì)量加以保證。

1電力輸電線路巡檢中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用

（1）全方位巡檢。在保證無(wú)人機(jī)優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于電力輸電線路巡檢中，能夠獲得理想的應(yīng)用效果，準(zhǔn)確快速地找到故障點(diǎn)，為故障處理提供幫助。無(wú)人機(jī)的硬件主要包含兩個(gè)部分，分別為地面站與機(jī)載，將可見(jiàn)光相機(jī)搭載于機(jī)載部分，能夠全方位拍攝電力輸電線路，獲得圖像，進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)換，對(duì)信號(hào)傳輸及無(wú)線通信模塊進(jìn)行模擬，向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中發(fā)送所拍攝的圖像信息。以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和專業(yè)軟件為支持，巡檢人員可對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)化查看，依據(jù)無(wú)人機(jī)所拍攝圖像來(lái)對(duì)電力輸電線路的具體情況進(jìn)行分析和判斷，以保障電力輸電線路安全運(yùn)行。在電力輸電線路巡檢過(guò)程中，若存在特殊的巡檢要求，則可通過(guò)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行巡檢，由巡檢人員操控遙控器，控制無(wú)人機(jī)的具體飛行路徑，從而躲避障礙物，精準(zhǔn)找尋故障點(diǎn)。在應(yīng)用無(wú)人機(jī)來(lái)開(kāi)展電力輸電線路巡檢過(guò)程中，可結(jié)合實(shí)際需求來(lái)靈活調(diào)節(jié)可見(jiàn)光相機(jī)的焦距，保證目標(biāo)位置清晰化，提高無(wú)人機(jī)所拍攝圖像質(zhì)量，滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后，可于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中保存無(wú)人機(jī)所拍攝的巡檢影像，能夠彌補(bǔ)人工巡檢操作的不足。

（2）異物清除。就電力輸電線路巡檢的整體情況來(lái)看，在實(shí)際工作中一旦有異物存在于輸電線路中，而并未在第一時(shí)間將其清除，則極易導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障，甚至存在一定觸電風(fēng)險(xiǎn)。一般情況下，由巡檢人員通過(guò)人工方式將異物清除，以防范故障問(wèn)題的出現(xiàn)，但此種方式下存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，極易威脅到巡檢人員的生命健康，并且整個(gè)清除操作需要消耗較多的時(shí)間。以無(wú)人機(jī)為支持，對(duì)電力輸電線路中的異物進(jìn)行清除時(shí)，傳統(tǒng)方式下主要是將激光二極管模組搭載于無(wú)人機(jī)的機(jī)載部分，發(fā)揮光纖聚焦作用，將異物燒斷，針對(duì)激光二極管模組所發(fā)射的平行激光，通過(guò)凸透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖聚焦，以異物所在位置為光纖聚焦點(diǎn)，將異物燒斷。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，傳統(tǒng)異物清除的方法得以改進(jìn)，多旋翼無(wú)人機(jī)中搭載的激光模組，以云臺(tái)攝像頭為支持，巡檢人員對(duì)異物所在位置進(jìn)行觀察，調(diào)整無(wú)人機(jī)位置，鎖定異物位置，保證激光模組焦點(diǎn)的準(zhǔn)確性。

（3）故障檢測(cè)。以無(wú)人機(jī)為支持，能夠更好地對(duì)電力輸電線路實(shí)施故障檢測(cè)，為故障的高效處理提供支持。紅外線檢測(cè)在電力輸電線路金屬探傷中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，為巡檢工作的開(kāi)展提供幫助，當(dāng)電力輸電線路中的某個(gè)點(diǎn)或者局部區(qū)域出現(xiàn)異常過(guò)熱問(wèn)題時(shí)，通過(guò)紅外線檢測(cè)法能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，便于采取有針對(duì)性的措施來(lái)進(jìn)行處理。

2無(wú)人機(jī)在巡檢中的注意事項(xiàng)

（1）規(guī)范作業(yè)流程。在電力輸電線路巡檢過(guò)程中，為確保無(wú)人機(jī)的安全性，需要在實(shí)踐作業(yè)中積累經(jīng)驗(yàn)，將無(wú)人機(jī)的作業(yè)流程規(guī)范化。在巡檢作業(yè)之前，需要做好充分準(zhǔn)備，就電力輸電線路相關(guān)信息資料進(jìn)行收集，包括線路走向、跨越、地形、氣候等，保證巡檢作業(yè)方案的科學(xué)化與詳細(xì)化。在巡檢作業(yè)過(guò)程中，必須要依照流程進(jìn)行。由專門(mén)人員全面考察電力輸電線路，核實(shí)桿塔、地標(biāo)等信息，將無(wú)人機(jī)降落點(diǎn)確定，降落點(diǎn)不可存在危險(xiǎn)障礙物，必須要保證地形平坦，場(chǎng)地面積達(dá)標(biāo)，四周不可存在其他信號(hào)干擾，以免影響無(wú)人機(jī)巡檢的準(zhǔn)確性。起飛之前要勘測(cè)巡檢線路環(huán)境、天氣等，確保與無(wú)人機(jī)飛行的要求相符合，確保飛行安全。巡檢作業(yè)人員在應(yīng)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢的過(guò)程中，必須要對(duì)電力輸電線路巡檢工作內(nèi)容加以全面把握，客觀分析實(shí)際情況，科學(xué)制定無(wú)人機(jī)飛行計(jì)劃，在這一過(guò)程中需要考慮到特殊情況，以保證應(yīng)急預(yù)案制定的合理性。在自主飛行的條件下，要合理設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)飛行線路。于降落點(diǎn)將巡檢系統(tǒng)開(kāi)啟，由專門(mén)人員檢查設(shè)備狀態(tài)，確保穩(wěn)定可靠，以確保飛行安全。返航之前需要就風(fēng)向、風(fēng)俗等進(jìn)行分析，確保具備安全返航的條件。返航階段需要對(duì)無(wú)人機(jī)飛行速度進(jìn)行逐步調(diào)整，緩慢降低飛行高度，降落點(diǎn)無(wú)異常的情況下可進(jìn)行降落。降落完成后將電源迅速切斷，規(guī)范填寫(xiě)作業(yè)報(bào)告。

（2）掌握作業(yè)方法。蓄電池容量因技術(shù)限制而存在一定局限性，無(wú)法滿足無(wú)人機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間飛行需求，對(duì)于多旋翼無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，其實(shí)際飛行時(shí)間一般在三十分鐘以內(nèi)，因此在應(yīng)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展電力輸電線路巡檢工作時(shí)，需要對(duì)有限的時(shí)間加以科學(xué)的利用，以切實(shí)提升電力輸電線路巡檢工作效率。在應(yīng)用無(wú)人機(jī)巡檢電力輸電線路的過(guò)程中，要做好線路以內(nèi)防雷及絕緣子等的檢查。無(wú)人機(jī)實(shí)際飛行過(guò)程中各項(xiàng)操作的開(kāi)展必須要與飛行方案相符合，確保拍攝角度最佳，以滿足電力輸電線路巡檢要求，提升巡檢作業(yè)質(zhì)量。應(yīng)用無(wú)人機(jī)時(shí)必須要合理調(diào)整的飛行速度，尤其是與目標(biāo)相接近的情況下，要適當(dāng)減緩速度，調(diào)整無(wú)人機(jī)的角度，保證無(wú)人機(jī)飛行的穩(wěn)定性，對(duì)無(wú)人機(jī)與目標(biāo)物之間的距離進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，對(duì)云臺(tái)進(jìn)行科學(xué)控制，以確保依照電力輸電線路巡檢要求來(lái)進(jìn)行拍攝。

（3）多旋翼無(wú)人機(jī)與人工相配合。在電力輸電線路巡檢工作中，多旋翼無(wú)人機(jī)巡檢以及人工巡檢各有利弊，出發(fā)點(diǎn)不同，各自具備一定觀察優(yōu)勢(shì)。對(duì)于導(dǎo)線、地線類缺陷來(lái)說(shuō)，其與地面存在較大距離，異常情況大多不明顯，人工巡檢存在一定難度，無(wú)法做出準(zhǔn)確判斷，可應(yīng)用無(wú)人機(jī)巡檢來(lái)提高工作效率。對(duì)于基礎(chǔ)、拉線等缺陷，無(wú)人機(jī)巡檢方式下并不具備良好的飛行環(huán)境，實(shí)際應(yīng)用存在不便，則可通過(guò)人工巡檢的方式來(lái)進(jìn)行。對(duì)于桿塔瓶口來(lái)說(shuō)，通過(guò)多旋翼無(wú)人機(jī)與人工相配合來(lái)巡檢的方式，能夠獲得理想的巡檢效果，通過(guò)無(wú)人機(jī)可發(fā)現(xiàn)瓶口以上所存在的缺陷，而通過(guò)人工巡檢能夠?qū)ζ靠谝韵碌娜毕菁右宰R(shí)別和判斷，比如外力損傷等，通過(guò)兩種巡檢方式的協(xié)同運(yùn)用，能夠保證電力輸電線路巡檢質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。單一模式下的隱蔽性問(wèn)題也能夠被發(fā)現(xiàn)，確保故障的順利解決，為電力輸電線路的安全可靠運(yùn)行提供保障。

3結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)因其自身優(yōu)勢(shì)而在電力輸電線路巡檢中得到廣泛應(yīng)用，人工巡檢的不足得以彌補(bǔ)，促進(jìn)了巡檢工作質(zhì)量與效率的提升，巡檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度及安全風(fēng)險(xiǎn)都得以降低。在電力輸電線路巡檢過(guò)程中對(duì)于無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，需要保證作業(yè)流程的規(guī)范化，確保作業(yè)方法合理，從而為電力輸電線路的安全可靠運(yùn)行提供支持。

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作者：伍紹鵬 單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司迪慶供電局