無(wú)人機(jī)技術(shù)在配網(wǎng)巡檢中的應(yīng)用研究

王云龍

摘要：隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)的規(guī)模和范圍不斷擴(kuò)大，一定程度上增加了配電網(wǎng)線路和設(shè)備的巡視工作量，給運(yùn)維管理人員增加了很大的難度。受到地形地貌的影響，人工巡檢無(wú)法對(duì)所有線路進(jìn)行巡視，所以導(dǎo)致部分線路巡檢不到位現(xiàn)象。將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在配電巡檢工作中，彌補(bǔ)了人工巡檢不足，提高巡檢工作效率。本文首先闡述了無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)的構(gòu)成以及優(yōu)點(diǎn)，然后闡述了無(wú)人機(jī)技術(shù)在配電巡檢中的具有應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)技術(shù);配網(wǎng)巡檢;人工巡檢

1無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

供電企業(yè)為了隨時(shí)了解輸電線路的運(yùn)行情況以及線路周?chē)沫h(huán)境，需要定期對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視。由于輸電線路的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，一些條件復(fù)雜的高山、河流等區(qū)域，沒(méi)有巡視道路，增加了人工巡視的難度，對(duì)這部分線路無(wú)法及時(shí)巡檢。與傳統(tǒng)的人工巡檢相比，無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，無(wú)人機(jī)可以垂直起飛和降落，不需要任何輔助設(shè)置，不需要鋪設(shè)專門(mén)的跑到和機(jī)場(chǎng)，對(duì)其非法的環(huán)境和降落的場(chǎng)地沒(méi)有太多的要求，在野外可以隨時(shí)起飛和降落，方便隨時(shí)對(duì)線路進(jìn)行巡視。第二，無(wú)人機(jī)飛行的精度比較高，可長(zhǎng)時(shí)間在野外進(jìn)行懸停、前飛、后飛、側(cè)飛和盤(pán)旋。多旋翼無(wú)人機(jī)可以在平原、高山以及湖泊等地形地貌中飛行巡視，無(wú)人機(jī)可以通過(guò)變化方位對(duì)線路進(jìn)行全方位、高精度的檢查輸電線路，從而提高了巡視的效率，彌補(bǔ)人工巡視無(wú)法對(duì)高山、湖泊等環(huán)境巡視的不足。第三，無(wú)人機(jī)具有智能化系統(tǒng)，可以根據(jù)巡視的要求提高或者降低飛行速度，還可以自動(dòng)控制飛行的航線和速度，操作非常簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的容錯(cuò)能力。該系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、運(yùn)行環(huán)境十分靈活。第四，無(wú)人機(jī)光電吊艙具有一定的空間，還可以搭載傳紅外熱像儀和紫外線成像儀等設(shè)備，紅外線熱像儀通過(guò)檢測(cè)輸電線溫度變化，判斷輸電線存在的問(wèn)題，從而發(fā)現(xiàn)一些人工難以察覺(jué)的線路發(fā)熱故障;紫外成像儀可以通過(guò)輸電線電暈和表面局部放電情況判斷電力設(shè)備存在的絕緣性能和線路故障，從而及時(shí)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行檢修，提高巡視的效果。將傳統(tǒng)的可見(jiàn)光巡視結(jié)合紅外熱像儀和紫外線成像儀，可以大大提高電網(wǎng)巡視的效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)存在的故障問(wèn)題，提高故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，從而第一時(shí)間對(duì)故障線路進(jìn)行搶修。

2無(wú)人機(jī)技術(shù)在配網(wǎng)巡檢中的應(yīng)用

2.1無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)日常巡視

為了及時(shí)掌握配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中輸電線路狀態(tài)，供電企業(yè)需要定期對(duì)輸電線路的導(dǎo)地線、桿塔、線路走廊、附屬設(shè)備等進(jìn)行常規(guī)性檢查。配電網(wǎng)日常巡視的主要內(nèi)容包括：線路本體埋設(shè)的導(dǎo)地線、桿塔、金具、絕緣子等是否存在導(dǎo)地線外露、桿塔傾斜、金具破損、回填土沉降等問(wèn)題;檢查輸電線路的防雷裝置、標(biāo)識(shí)牌、監(jiān)測(cè)設(shè)備是否正常，有如出現(xiàn)變形、損壞等現(xiàn)象。將無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)應(yīng)用在輸電線路日常巡視中，無(wú)人機(jī)可以按照事先編制好的電塔坐標(biāo)，自動(dòng)飛行巡視，檢查桿塔是否有傾斜、變形、金具脫落、損壞等現(xiàn)象;絕緣子是否有破損、污穢、閃落等現(xiàn)象;在輸電線路規(guī)定范圍內(nèi)是否有房屋建筑或者超范圍的植物。無(wú)人機(jī)通過(guò)飛行巡視，可以及時(shí)將巡檢的監(jiān)控畫(huà)面同步傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心，地面監(jiān)控站的工作人員根據(jù)巡檢信息判斷輸電線路存在的問(wèn)題，并制定相應(yīng)的檢修計(jì)劃，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。由于無(wú)人機(jī)吊艙可以搭載熱成像儀和可見(jiàn)光設(shè)備，可以支持無(wú)人機(jī)在夜間進(jìn)行巡視，大大提高巡視的效率。

2.2無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用配電網(wǎng)線路架設(shè)

由于輸電線施工范圍廣、線路走廊長(zhǎng)、施工環(huán)境復(fù)雜，線路可能經(jīng)過(guò)高山、河流等地，給施工增加了一定的難度。線路施工過(guò)程中，還可能對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成一定的影響，施工結(jié)束以后，施工方需要復(fù)原當(dāng)?shù)刂脖弧o(wú)人機(jī)展放引繩架設(shè)線路。按照施工方案，設(shè)置無(wú)人機(jī)的飛行線路，無(wú)人機(jī)沿著線路在空中飛行，并展放一根輕質(zhì)引繩飛過(guò)基塔，然后將輕質(zhì)引繩不斷牽引，知道牽通一根三級(jí)引繩，開(kāi)始架設(shè)導(dǎo)線。通過(guò)這種展放引繩的方式，極大地解決了人工牽引的難度，提高了展放效率，避免在施工過(guò)程中必須砍伐當(dāng)?shù)貥?shù)木，有利于保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。將無(wú)人機(jī)應(yīng)用在日常巡檢中，有利于供電企業(yè)針對(duì)性的制定維護(hù)措施，定期對(duì)線路通道內(nèi)的樹(shù)木、違章建筑進(jìn)行排查、清理，確保輸電通道的暢通，提高輸電線路運(yùn)維管理水平，確保輸電線路運(yùn)行安全性和可靠性。

2.3無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在配電災(zāi)后隱患排查

由于配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，在運(yùn)行過(guò)程中受到風(fēng)雪、雷電、地震等自然災(zāi)害的影響，導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)老化、松動(dòng)、開(kāi)裂、變形等問(wèn)題，嚴(yán)重造成線路起火，造成大面積的停電。自然災(zāi)害發(fā)生以后，依靠傳統(tǒng)的人力巡檢排查具有一定的難度，將無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)應(yīng)用在災(zāi)后隱患排查中，可以快速找出線路的隱患、故障，便于及時(shí)對(duì)線路進(jìn)行維修。

3無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)巡檢中的前景

目前電網(wǎng)巡檢中無(wú)人機(jī)作業(yè)的比例還非常低，不足三分之一。因此，未來(lái)需要在全國(guó)電網(wǎng)中大力推廣無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)線路100%實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)巡視。無(wú)人機(jī)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，相關(guān)技術(shù)并不完善，比如無(wú)人機(jī)的飛行續(xù)航能力有限，目前只能持續(xù)一小時(shí)，因此還需要加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究，將人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)、遙感技術(shù)等融合在一起，讓無(wú)人機(jī)具備智能控制、適應(yīng)環(huán)境、協(xié)調(diào)指揮、智能分析等能力，讓無(wú)人機(jī)和人工智能共同發(fā)展，提高無(wú)人機(jī)的智能化水平。其次，加強(qiáng)巡檢人員的培訓(xùn)，制定電網(wǎng)無(wú)人機(jī)培訓(xùn)制度，為無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)合法化。同時(shí)各大電網(wǎng)公司根據(jù)電網(wǎng)巡檢需求，加強(qiáng)巡檢作業(yè)人員的無(wú)人機(jī)崗位技能培訓(xùn)，提高巡檢人員的綜合技術(shù)。

4結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)具有自動(dòng)化、不受地形地貌等條件限制、安全性能高、巡視更全面等優(yōu)勢(shì)，不僅可以降低供電企業(yè)的成本預(yù)算和巡檢過(guò)程中的的故障率，而且提高了配電網(wǎng)巡視工作效率。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)功能將更加智能，飛行時(shí)間更長(zhǎng)，更好地滿足電網(wǎng)巡視的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊.無(wú)人機(jī)紅外影像技術(shù)在配電網(wǎng)巡檢中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017，（1）：47-48.

[2]吳立遠(yuǎn)，畢建剛，常文治，等.配網(wǎng)架空輸電線路無(wú)人機(jī)綜合巡檢技術(shù)[J].中國(guó)電力，2018，（1）：97-101.

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