基于直升機電力作業技術的輸電線路全壽命周期管理研究

杜偉 陶洪偉 李源源

摘 要：直升機電力作業技術與輸電線路全壽命周期管理進行深度融合，提出直升機電力作業技術在輸電線路全壽命周期管理中的應用場景，并根據輸電線路運維管理有關規定中對特殊區段線路的相關要求，提出適合開展直升機電力作業技術的特殊區段線路清單，提升輸電線路全壽命周期管理水平。

關鍵詞：直升機電力作業;輸電線路運維;全壽命周期管理

中圖分類號：TB ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.07.096

1 直升機電力作業技術概述

1.1 國外直升機電力作業技術發展現狀

20世紀50年代初，美國、加拿大和歐洲一些發達國家開始探索使用直升機進行輸電線路巡視工作。80年代，美國率先采用中、重型直升機開展了帶電作業。目前，美國、西歐、俄羅斯、澳大利亞、以色列和日本等國家已較為全面的掌握了采用直升機進行線路巡檢、設計、施工、運維、應急搶險、帶電作業和施工作業等各項技術，并逐步將直升機電力作業作為線路運維最重要的技術手段廣泛應用，使他們的輸電線路管理水平發展到了一個更加高效、更加精細、更加經濟的全新階段。其中較有代表性的電力公司有法國電力公司（EDF）、澳大利亞空中電力公司（Areo Power）等。

1.2 國內直升機電力作業技術發展現狀

國內直升機電力作業起步較晚，發展基礎薄弱。不過隨著國內經濟的持續向好，直升機電力作業的研究應用近年來也實現了快速發展，國家電網公司、南方電網公司均進行了較大規模推廣。國家電網公司將直升機、無人機巡線等列為重點創新領域;南方電網公司成立了輸電線路直升機巡視中心，加強在直升機精益化巡檢、輸電線路缺陷、隱患智能識別及巡檢數據深化應用、直升機/無人機電力作業技術支持系統等方面的技術研發。

1.3 直升機電力作業技術的優勢

當前，直升機電力作業技術成熟，具有高效、快捷、不受地域影響等優點，能解決常規人力作業面對特高壓電網距離長、規模大、輸電網跨區送電運維等困難帶來的問題，以直升機為主的航空器電力作業技術能夠從運行維護、檢修作業、安全應急、基建施工等方面提高輸電線路的智能水平和安全可靠性，大大減少停電時間甚至通過帶電作業實現不停電，極大地提高輸電線路運行維護的效率和質量，節省人力和時間成本，在山區等惡劣條件下的運維作業中亦具有較高的經濟性和可行性。

2 直升機電力作業在輸電線路全壽命周期管理中的應用

2.1 搭建直升機電力作業科目框架

直升機電力作業技術在輸電線路全壽命周期管理應用廣泛，尤其是在運行維護階段具有獨特優勢。通過分析國內外直升機電力作業技術應用情況，將直升機在電力作業中可開展的作業進行分級分類。依據作業類型和形式，將直升機電力作業分為“直升機巡查、航空測量、外載荷作業”三個一級科目，并細分了二級作業科目。

直升機巡查：利用直升機空中巡查作業能力，航檢員以直升機為作業平臺，利用專業設備對輸電線路本體和走廊或災后受災情況進行巡視檢查。包括常規巡查、通道巡查、驗收巡查和應急巡查四個作業科目。

航空測量：將激光掃描儀、慣性導航儀、數碼相機、氣象等多種傳感器進行集成，并置于直升機平臺上，航檢員利用直升機空中作業能力，快速獲取輸電線路設備及走廊的高精度激光點云，通過專用軟件建立被測物體的三維模型，量測精度可達厘米級。包括激光掃描、航拍選線兩個作業科目。

外載荷作業：直升機通過外載荷作業能力參與電網基建施工及線路檢修作業，主要作業科目包括物料運輸、吊裝組塔、展放導引繩、檢修作業。

2.2 明確輸電線路全壽命周期管理全過程

本研究參考依據《國網公司架空輸電線路運維管理規定》和《國網公司架空輸電線路檢修管理規定》等相關規定，明確了輸電線路全壽命周期管理工作的全流程。

2.3 梳理直升機電力作業在輸電線路全壽命周期管理中的應用場景

將直升機電力作業可提供的作業科目與輸電線路全壽命周期管理中的需求進行匹配，得到直升機電力作業在輸電線路全壽命周期管理過程中的應用場景，明確直升機電力作業在輸電線路全壽命周期各管理環節可開展的作業科目。

2.4 提出直升機電力作業技術的優勢應用線路

結合《國家電網公司架空輸電線路運維管理規定》中對特殊區段線路的定義以及各區段線路巡視周期和作業要求，篩選出適合開展直升機電力作業技術的特殊區段線路清單，為直升機電力作業技術在輸電線路全壽命周期管理中的實踐應用提供參考依據。

3 相關結論

本研究通過將直升機電力作業可提供的作業科目與輸電線路全壽命周期管理中的需求進行匹配，得到了直升機電力作業在輸電線路全壽命周期管理過程中的應用場景，結合直升機電力作業的優勢能力，提出了適合開展直升機電力作業的線路類型，為電網企業輸電線路運檢工作提供了參考和借鑒。

參考文獻

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