無人機在10kV配網架空線路的應用前景

劉志明

摘要：為了提升10kV配網架空線路檢修管理工作的時效性水平，配置無人機成為了更多企業的選擇，能提升配網巡視運維的規范性和可靠性，并減少人工作業造成的人力物力損耗，具有一定的推廣價值。本文簡要介紹了無人機，并對10kV配網架空線路中應用無人機應用模式予以分析，最后對其應用前景展開討論。

關鍵詞：無人機;10kV配網架空線路;應用模式;應用前景

伴隨著電力市場的改革升級，配電網設備結構也越來越復雜，這就增加了配網作業的難度，傳統作業模式較為單一，智能化作業、自動化作業模式逐漸得到推廣應用，而利用無人機巡檢模式將大大提高工作效率和質量水平。

一、無人機概述

若是按照平臺構型的角度對無人機予以分類，目前較為常見的就是固定翼無人機、無人直升機和多旋翼無人機。依據智能化升級轉型要求，要合理應用無人機對應型號，將其應用電網巡線工作中能大大提升工作效率，便于及時進行數據信息的收集和整理，然后回傳以備開展相應工作。

綜合考量巡檢工作的要求，不僅要實現原地垂直升降和定點懸浮暫停的功能，還要實現快速巡檢，因此，一般會選取多旋翼無人機[1]。

二、10kV配網架空線路中應用無人機的應用模式

在10kV配網架空線路巡檢工作中，要綜合分析其實時性狀態，配網線路的桿塔間跨越長度并不大，一般會架設在人口數量基數較大或者是郊區位置，且線路結構中還安裝了刀閘、柱上開關、配電變壓器等，這就對無人機的性能提出了高要求，不僅要具備較好的可靠性，且機身最好是輕便小巧，并且具備較好的便攜性。與此同時，無人機需要搭載不同的監測模塊，從而及時開展故障巡視檢查工作，發現對應設備的應用隱患[2]。在巡檢工作中，無人機要搭載高速圖像模塊、紅外模塊、紫外成像傳感模塊、特高頻模塊以及超聲波局放傳感模塊等，從而搭建完整的傳感分析體系，有效提升無人機信息數據收集管理的規范性，確保能匹配技術參數配置要求。

（一）應用技術

一方面，利用飛行控制技術，無人機能實現地理信息匹配處理，并且能對線路和桿塔予以跟蹤定位，有效配合使用GPS技術，就能提升應用的智能化和自動化效果。

另一方面，使用機體穩定技術，在巡檢作業中實現穩定飛行，并且GPS定位系統搭配紅外攝像技術方案，也能打造較為可靠穩定的運行環境，優化巡檢質量。

除此之外，配合使用快速對焦成像技術、測繪攝像曝光控制技術等，能在不同的作業環境中打造良好的作業平臺，提升巡檢巡查結果的可信度。

（二）應用模式

1.無人機與地面中繼模式

利用無人機有效連接車載設備，實現無線鏈路傳輸目標，并且，要在無人機向塔架上的中繼設備予以遙測信號和圖像信號的傳遞，有效利用中繼設備實現數據信息向地面終端的傳遞，保證測控指令等都能及時傳達，并且有效實現無人機的應用操作[3]。

2.無人機空中中繼模式

在無人機將獲取的遙測信號、圖像信號直接傳遞到中繼飛機上后，就會向著地面終端建立相應的連接模式，確保栽終信號指令的合理性，確保控制作業的規范效果符合預期。

3.無人機可視遙控模式

一般是應用在線路巡檢工作中，任務機若是和遙控設備距離較近，且兩者之間沒有非常大的阻礙物，此時，借助無線鏈路就能實現無人機、遙測設備的實時性通信處理。并且，無人機能建立有效的調制工作和壓縮處理工作，保證遙測信號以及視頻數據等都能實現有效的匯總處理，并且將其傳遞到終端，控制無人機的實時性作業[4]。

4.固定翼模式

一般是應用在應急巡檢工作中，或者是在防災減災工作中也能發揮其實際作用，維持基礎應用模式能實現大面積或者是距離較遠線路的處理。

三、10kV配網架空線路中應用無人機的前景

（一）線路巡檢中的應用前景

在傳統的人工線路巡檢工作中，因為地形因素、視線視角因素等限制條件，使得人工巡檢的難度較大，加之效率較低，因此成效不好。而借助無人機能大大提升各種環境的應對效果，結合巡視巡檢的基本需求匹配相應的線路模式即可，就能更好更快地完成數據信息的收集管理，打造完整、安全可靠的巡檢方案。

第一，對設備運維狀態予以巡檢，利用無人機配合高清成像設備，就能及時對桿塔等基礎10kV架空配電線路設備予以檢查，并且能發揮模塊設備高分辨率全方位的應用優勢，直觀地掌握相應設備的應用狀態[5]。

第二，對故障予以巡檢處理，主要是搭載檢測模塊，能對整個線路的故障問題和缺陷問題予以快速精準的定位處理，并且配合無線通信模塊回傳相應圖像，保證缺陷檢測工作的合理性。

第三，智能檢測系統中，無人機還能充當整個檢測方案的中轉設備，配合通道接收智能終端的信號以及相關數據信息，完成實時性數據存儲管理，而在巡檢工作結束后就能將詳細數據回傳到控制中心。

第四，對災后應急搶險工作予以巡視分析，災后的環境較為惡劣，應用無人機能建立較為全面的分析視角，配合航拍技術就能及時了解線路和設備的受損情況。

（二）現場勘察中的應用前景

近幾年，將無人機技術和VR技術予以融合，能有效打造更加安全、高效、可靠的應用框架，維持技術應用管理的效果。利用VR技術能引導操作人員實現沉浸式管理，VR眼鏡完成巡檢過程影像的回傳，提升操作人員對周圍環境和障礙物的感知水平，提供更加精準的故障處理建議，減少故障問題造成的影響。

另外，應用VR技術配合無人機就能對線路交叉跨越、T接點等情況予以實時性分析，配合GIS技術方案，提升現場勘察工作的綜合效果[6]。

（三）現場管控中的應用前景

在10kV架空配電線路管理工作中，應用無人機要完成廣角攝像頭的搭載處理，能實現-90°到30°的廣角旋轉，保證高空俯拍的及時性和規范性，并且，能對帶電作業現場的復雜情況予以集中分析，配合工作人員和監護人員就能保證作業的安全性。

另外，無人機還能實現遠程視頻傳輸，提升作業現場的可控效果，及時進行喊話提醒和調查取證，維持后續工作的合理性和規范性。

結束語：

總而言之，在10kV架空配電線路中應用無人機，要充分發揮無人機技術的應用優勢，打造更加合理的控制平臺，更好地滿足配網工作的基本需求，輔助開展更多的業務，減少人員操作經歷的作業風險，優化工作質量和效率，為配電網供電安全可持續發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1]雷冬云，白劍鋒，溫智慧，等.基于無人機的10kV架空配電線路漂浮異物清除裝置設計[J].湖南電力，2020，40（5）：78-81，86.

[2]楊鑫，周攀，李斌，等.無人機在10kV配電線路智能巡檢中的應用[J].科技創新導報，2021，18（10）：102-106，247.

[3]黃朝增.旋翼無人機在10 kV配電線路中的運用[J].企業技術開發（下半月），2016，35（6）：65，68.

[4]陳斌，陳曉.陸空一體化巡檢機器人系統結構設計[J].中國高新區，2019（1）：29.

[5]王赫男.無人機在山區10 kV配網運行維護中的應用[J].通信電源技術，2020，37（12）：261-262，267.

[6]馬浩.無人機在大姚山區10kV配網運行維護中的應用[J].通訊世界，2018（4）：234-235.