企業輸電架空線路無人機巡檢技術應用

摘 要 廠外架空線路人工巡視距離遠、工作量大、效率低，因此，企業進行工藝優化、科學創新，應用無人機四種巡檢模式，實現無人機精細掃描、攝像，提高巡檢的效率和安全性，大幅提升了電網運行的可靠性。

關鍵詞 企業架空線路;無人機巡檢;技術應用

引言

企業輸電架空線路大部分處在郊區偏遠地帶，傳統電力巡檢人員、車輛很難到達桿塔下方，人工巡視距離遠、工作量大、效率低、風險高，而無人機巡檢替代傳統巡檢，可以使工作效率和安全性更高，可以實現智能化作業，大幅提升電網運行的可靠性，保障電網的運行安全。

1企業架空線路巡檢現狀

（1）廠外架空線路構成：①110KV夏精線，夏莊架空至西區西南角終端桿直埋沿南圍墻至煉鋼西路進站，架空線路0.75公里。②110KV常熱1線、2線，常赦站架空至西區西南角終端桿直埋沿南圍墻至煉鋼西路進站，架空線路13.6公里。③110KV常煉1線、2線，常赦站架空至西區西南角終端桿直埋沿南圍墻至煉鋼西路進站，架空線路13.6公里。④110KV常赦站送鐵前主進線，常赦站架空至西區西南角終端桿直埋沿西圍墻至自卸機過鐵路進鐵前站，架空線路13.6公里，廠區外架空線路約41.55公里。（2）巡檢要求：架空線路每月巡檢2～3次，用紅外線測溫儀對桿塔金具、絕緣子進行溫度檢測，用望遠鏡查看輸電導線、地線、桿塔、附屬設施及通道情況，查找設備缺陷及故障點[1]。

2電力無人機概述

根據無人機的機體結構，目前在電力巡檢中應用的無人機分為傳統無人直升機、多旋翼無人機和固定翼無人機三類，但由于三種無人機的性能特點存在較大差異，其所承擔的巡檢任務也有所側重。①傳統無人直升機與傳統直升機類似，由于無人直升機體積較大，操控難度較高，存在與電力設施碰撞產生嚴重后果的潛在風險，且成本較高，已經基本退出電力巡檢領域。②多旋翼無人機由多個旋翼產生升力，通過改變各個旋翼的轉速控制飛行器的姿態，具有小巧靈活、垂直起降、精準懸停的優點，但機動性和飛行高度較低，負載較小，續航時間短。因此，在架空線路巡檢中，多旋翼無人機通常負責小范圍精細作業，適合架空線路長度適中，巡檢要求適中的企業使用。③固定翼無人機依靠螺旋槳或渦輪發動機提供前進動力，由機翼與空氣的相對運動產生升力，其巡航速度快，續航時間長，但起降需要跑道，且無法懸停。在架空線路巡檢中，固定翼無人機通常負責大范圍、有較高航程要求的任務，適合供電公司高壓輸配線路巡檢使用[2]。

3無人機巡檢模式

①正常巡視：與傳統人工巡視相比，無人機搭載的高清攝像頭可在幾分鐘內對某段導線或某一桿塔全方位巡視，并在關鍵位置拍攝照片，可以清晰查看輸電導線、地線、桿塔、附屬設施及通道情況。搭載紅外成像儀可近距離對桿塔金具、絕緣子進行溫度檢測，通過變換檢測方向，查找復合絕緣子因芯棒受損引起的過熱缺陷。②故障巡視：根據故障信息確定重點巡檢區段和部位后，無人機可較為精細查找故障點及異常情況，可以在故障范圍內近距離從各個角度清楚地發現設備缺陷及異常情況，也可輔助完成鳥害、山火等特殊巡視。③防外力巡視：使用多旋翼無人機通過高空快速飛行排查通道內的外力施工情況，可發現隱藏于廠區、林區內部和遮擋物后面的隱蔽施工詳情。④特殊巡視：突變氣候下（氣溫驟變、暴風雨、大雪等）及線路負荷有較大變化等特殊情況下，利用無人機對線路區段和部件巡視精準化，避免人工紅外測溫，人手抖動造成測溫取點偏差[3]。

4飛行前準備

無人機作業人員飛行前應先了解無人機飛行的相關規定，需要準備的飛行裝備包括無人機、電池、云臺（包括可見光和紅外）、翅膀、遙控器和顯示屏。一組電池可用時長一般在20～30min，因此一次飛行應攜帶足夠數量電池。其他可選裝備包括墨鏡、手套、遮光板、讀卡器、內存卡等，另準備便攜筆記本電腦1臺，方便及時拷貝拍攝圖片，進行圖片分類存放命名及圖片缺陷判斷等工作。

5無人機巡檢注意事項

無人機巡檢受環境因素的影響較大，風速超過5級時不宜起飛。應盡量避免逆光拍攝，拍攝時角度向下傾斜20度左右，每處巡檢點宜拍攝2～3張照片，嚴格參照日常巡檢方向，減少向后飛行頻次，以免發生碰撞。發生傳圖信號異常情況，采取調整遙控器天線、盡快收回無人機等措施，以免發生墜落或失蹤。飛行時注意電池電量，遠距離巡檢時應留足電池容量，以避免因電量不足而墜落。

6無人機巡檢好處

①巡視時間對比：人工巡視時，作業人員步行距離約為塔距的2～5倍，80%的巡視時間耗費在步行路途中。而無人機飛行速度是步行速度的10倍以上，可大幅節約巡視時間。②巡視質量對比：人工巡視質量與巡視經驗密切相關，巡視經驗不足的人員難以發現和準確判斷缺陷，也無從知曉其記錄的缺陷是否正確和完備。而無人機巡視可在高空對巡視重點部位進行高清拍照，后期通過查看圖片可準確識別缺陷，避免了錯判和遺漏。

7結束語

用無人機代替傳統人工線路巡檢具有節省人工成本、提升安全系數和效率等優勢。在無人機數字化巡檢新時代，輸電線路無人機巡檢技術正逐步向智能化方向發展，建立線路數字化通道，通過大數據分析實現數據的自動識別、自動分析，故障自動判別控制，保證企業更加穩定的輸配電供應，大幅提升電網運行的可靠性。

參考文獻

[1] 繆希仁，劉志穎，鄢齊晨.無人機輸電線路智能巡檢技術綜述[J].福州大學學報（自然科學版），2020，48（2）：198-209.

[2] 萬卷益，李寧，楊毅東，等.無人機技術在輸電線路巡檢工作中的應用及展望[J].工程建設與設計，2020（2）：269-270.

[3] 嚴波，林世忠，張振威，等.無人機電力巡檢技術應用分析[J].自動化應用，2019（12）：155-156.

作者簡介

楊利鋒（1979-），男，河北省邯鄲市人;學歷：大學本科，職稱：電氣工程師，現就職單位：河鋼邯鋼邯寶能源中心，研究方向：企業節能節電、變電智能管理、無人機技術應用。