無人機在配電網安全生產管理的應用

吳寶林

摘要：隨著無人機技術的飛速發展，無人機在遠程遙控、圖像回傳、續航時間、飛行品質上有了明顯的突破，從而為其在電力作業中的應用提供了良好的發展前景。探討了無人機在電力線路巡視中的選型原則、巡檢模式，概括了電力線路巡檢作業中無人直升機和固定翼機應用特點，同時對無人機飛行方式、通信鏈路系統中繼模式、無人機巡檢模式進行了深入探討。對無人機巡檢模式的討論側重各種不同巡檢模式的應用特點及應用特性分析，為不同情況下無人機巡檢中繼方式的選擇提供指導。

關鍵詞：無人機配電網;安全;生產管理

引言

目前，配網架空線大部分分布在山丘地區。這些線路普遍存在線路長、跨越河流多、所處地段地形復雜、人跡罕至等特點，如果僅靠人工來對這些線路進行巡維，所需要的費用高，時間消耗長，安全性低;無人機的出現正好解決了電力線路維護中的難題，大大提高了巡視效率。而無人機通道自動巡檢技術在配網中的成功應用，解放了巡視人員操作無人機的雙手，使其注意力更多放在在無人機拍攝回來的通道影像中，進一步提高了配網線路機巡作業的安全性和有效性。

1無人機巡檢模式的選擇和應用

1.1無人機飛行方式

無人機在飛行的過程中，為避免無人機在極端惡劣氣候及其他因素影響下垂直墜落造成對線路的災難性損壞，無人機沿線路飛行時與線路邊線應具有一定的水平距離。因光學任務吊艙系統安裝于飛機下方，為滿足巡視質量的要求，且避免無人機受線路電磁場的影響，保證無人機有充裕的飛行空間，無人機在線路上方飛行應具有一定的垂直距離H，綜合上述各種因素，無人機在巡檢作業中需在線路斜上方進行飛行。為提高巡線效率，在光學吊艙任務系統具有足夠掃描視場角時，無人機可進行單向巡視，即沿線路方向巡視1次。在較高電壓等級線路中，因各相間距大、塔高，無人機光學吊艙任務系統受檢測距離、視角范圍的影響，常規的單方向巡檢往往不能滿足巡視質量的要求，此時無人機可在線路兩側進行往返巡視。

1.2應用模式

將不同的無人機類型、不同中繼模式、不同的設備進行組合形成不同的工作模式，這些模式的組合可以完成平原地區、山區地帶等復雜地形區域的巡線任務。無人機在輸電線路巡視巡檢作業中的應用主要有以下5種。（1）中型無人直升機（任務機）+地面中繼模式。該模式適用于任務機無法直接與地面測控車進行數據通信的情況，即任務機距離地面測控車距離超過直視范圍，或任務機與地面測控車之間有障礙物阻隔，任務機采集到的圖像和遙測信號首先通過無線鏈路發送給塔架中繼終端，中繼終端再轉發給地面測控車載終端，地面測控車的控制指令也通過塔架中繼終端轉發給任務機終端，控制任務機的工作狀態。（2）中型無人直升機（任務機）+空中中繼（小型無人直升機）模式。該模式針對采用地面中繼的不足，在數據鏈路上增加1臺中繼機，任務機采集到的圖像和遙測信號首先通過無線鏈路發送給中繼機，通過中繼機轉發給地面測控車載終端，地面測控車的控制指令也通過中繼機轉發任務機終端，控制任務機的工作狀態。（3）中型無人直升機（任務機）+空中中繼（固定翼無人機）模式。該模式的中繼機采用固定翼無人機，利用固定翼無人機續航時間長、抗風能力強、成本低、飛行和控制操作簡單等特點，有效提高中繼的靈活性，（4）小型無人直升機或微型無人直升機（近距離/通視/快速巡視）模式。該模式主要是執行巡線任務的任務機距離地面測控車較近，且沒有障礙物遮擋，任務機可以通過無線鏈路直接與地面車載設備進行數據通信。任務機和吊艙拍攝到的2路視頻信號和遙測數據經過任務機終端壓縮和調制等處理后，傳輸到地面車載終端。地面車載終端的遙控數據也直接發送到任務機終端，控制任務機的工作狀態。

2無人機在安全監督管理中的應用

對于大型的施工作業范圍，作業點多面廣，特別是野外作業，人的不安全行為難而由專人全面監督，人的自覺性可能會失去監督，出現違章作業行為，且會失去監督與糾正。通過無人機的應用可以快速飛到作業點，減少監督人員的來回奔跑，減少監督人數，及時攝像或拍照，實時監督現場作業人員的作業行為，及時指出或糾正不安全行為，為安全監督管理提供有效的取證，提高管理人員的監督效率。

3無人機在應急安全管理中的應用

在某一地區發生水浸、內澇期間，供電線路設備出現故障，搶險人員無法勘探清楚災區災情，掌握災區損失、災區環境情況，且冒險派人去勘察容易發生人身安全事故。無人機的應用將對災區的電網損失情況、災區環境情況提供有非常大的作用，可以及時攝像或拍照回傳，給搶修人員為災情評估，下一步電力搶修復電工作，提供有利資料收集，并減少人員的冒險作業，保證搶險人員的人身安全，為應急搶險提供有力的保障。

4結束語

無人機通道自動巡檢技術的應用，大大提高了配網架空線的運維效率及安全性，但是仍存在一些亟需解決的問題。比如，目前現場采集桿塔高度數據暫時只能采用相對高度定位的方法進行采集，這使得實際應用過程中，無人機必須從原始采集點起飛，給實際使用帶來一定的不便。解決此問題的方案是采用海拔定高對桿塔高度進行采集。但由于目前尚未有任何測量技術，能使無人機測得的海拔高度滿足使用要求，該方案尚未能實現。隨著無人機技術上的發展與攻堅，在不久的將來無人機在電力巡檢行業中將能發揮出更大的作用。

參考文獻：

[1]何文靄.配電網GIS安全生產管理系統建設應用研究[J].科技創新與應用，2016，（36）：249.

[2]徐瀟.民用無人機火爆背后的冷思考[N].工人日報，2015-08-12（006）.

[3]黃曉燕，陳永平.分析多媒體技術在配電網安全生產管理中的應用[J].中國新技術新產品，2013，（15）：95-96.

[4]史洪彬，郭雪麗，李吉浩.多媒體技術在配電網安全生產管理中的應用[J].電氣應用，2011，（02）：21-23.

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