1、無人機(jī)對架空電力線路巡檢技術(shù)摘要：電力企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)重要的支柱型企業(yè)，可以為人們提供日常所需的電 能。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力線路增多，而部 分電力線路所處區(qū)域的環(huán)境復(fù)雜，致使電力建設(shè)與巡檢難度明顯增加，本文從無 人機(jī)在輸配電線路巡檢與架線施工中的優(yōu)勢分析入手，論述了無人機(jī)技術(shù)在輸配 電線路巡檢與建設(shè)中的具體綜合應(yīng)用。關(guān)鍵詞：架空電力線路；無人機(jī)；線路巡檢；施工帶電跨越1無人機(jī)在輸配電線路施工與巡檢中的優(yōu)勢無人機(jī)是近年來新興的一項(xiàng)技術(shù)，在諸多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，對于輸配電線路精細(xì)化 巡視、電力線路故障排查、現(xiàn)場施工安全管控、架線跨越帶電施工來說，無人機(jī)的優(yōu)勢主要 體

2、現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1.1可有效降低巡檢成本我國有很多輸配電線路架設(shè)在山區(qū)，傳統(tǒng)的人工巡檢方式存在較高的風(fēng)險(xiǎn)，且桿塔上端 精細(xì)化的巡查工作具有一定的難度，為滿足工作需要，常常會(huì)增加投資。而無人機(jī)并不會(huì)受 到地形的限制，在有效的飛行距離內(nèi)，作業(yè)人員只要操控?zé)o人機(jī)便可從不同的角度對輸電線 路上的設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，減輕了人員的工作量，相關(guān)費(fèi)用也隨之降低。此外，由于巡檢人 員無需親臨現(xiàn)場，從而使得作業(yè)安全性得到可靠保障，避免了安全事故的發(fā)生。1.2提高線路故障排查效率電力是當(dāng)今市場賴以生存的基礎(chǔ)，必須是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行者，在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重 要的地位。輸配電線路的正常運(yùn)行是極其重要的，架空線路常見的停

3、電故障性質(zhì)有接地故障、 斷線故障和短路故障，然而部分故障是易通過地面人員肉眼檢查發(fā)現(xiàn)的，可用無人機(jī)搭載故 障查找設(shè)備，替代人工檢測，更高效完成任務(wù)。優(yōu)勢在能有效對比分析，能全面掌握整段線 路現(xiàn)場情況，減少現(xiàn)場工作工作時(shí)間，提高工作效率，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。1.3架空電力線路帶電異物消除暴露于野外架空線路，常常遭受外部的影響，如風(fēng)箏、廣告布等物體落掛在導(dǎo)線上，使 線路存在安全隱患。為減少停電時(shí)間或者不停電，減少高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，使用無人機(jī)搭載噴火 裝置處理該類缺陷，降低作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。1.4施工現(xiàn)場安全管控更全方位近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力投資也逐漸增加，施工現(xiàn)場現(xiàn)場安全管控尤為重要，落 實(shí)現(xiàn)場作業(yè)前停電

4、、驗(yàn)電、掛接地線等安全措施。在復(fù)雜的作業(yè)中，無人機(jī)輔助檢查安全措 施落實(shí)，同時(shí)可快速了解作業(yè)現(xiàn)場施工、監(jiān)護(hù)等情況。1.5降低帶電跨越架線施工成本無人機(jī)可用于牽引繩索和提升物體，如在新架設(shè)架空線路施工及檢修更換導(dǎo)地線跨越帶 電線路施工過程中，在帶電封網(wǎng)時(shí)，使用無人機(jī)牽引小號絕緣繩，通過小號絕緣繩牽引絕緣 中號絕緣繩，最終完成絕緣網(wǎng)布置。避開封網(wǎng)設(shè)備牽引時(shí)與導(dǎo)地線直接接觸，避免了被跨越 帶電線路損傷，提高了供電可靠率。1.6電力線路巡檢更為高效快捷無人機(jī)基本不會(huì)受自然環(huán)境和氣候條件等因素的影響，在可能發(fā)生自然災(zāi)害的地區(qū)利無 人機(jī)對輸配電線路進(jìn)行巡檢，可以在較短的時(shí)間內(nèi)順利完成任務(wù)。無人機(jī)具備快速巡

5、檢的能 力，通過在指定位置進(jìn)行懸停，可檢查線路上的設(shè)備，確定缺陷，并對巡檢結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)回 傳，整個(gè)過程耗時(shí)較少。此外，無人機(jī)巡檢前基本不需要進(jìn)行較長時(shí)間的準(zhǔn)備，大部分無人 機(jī)在80s以內(nèi)便可起飛，當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的線路巡檢完成后，可以快速轉(zhuǎn)移至下個(gè)區(qū)域，有效 縮短了輸電線路的巡視檢查時(shí)間。在線路故障檢查時(shí)，無人機(jī)能夠快速檢查桿塔頂部設(shè)備缺陷情況，減少登桿檢查流程， 能夠補(bǔ)充人員地面檢查的盲區(qū)，減少作業(yè)人員登桿流程，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率。1.7巡檢與施工技術(shù)更上新臺階隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其功能日漸強(qiáng)大，通過搭載不同的平臺和系統(tǒng)，可 以使無人機(jī)具有更多的功能，如繩索的牽引、設(shè)備缺陷快

6、速查找、故障定位、實(shí)時(shí)監(jiān)測等等。 由此使得無人機(jī)的巡檢更加全面，線路的跳閘次數(shù)和停電時(shí)長隨之減少，確保了整個(gè)電網(wǎng)的 運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，給供電可靠性提供了有效保障。2無人機(jī)技術(shù)在輸配電線路巡檢與施工中的具體應(yīng)用2.1無人機(jī)巡檢系統(tǒng)與管控平臺利用無人機(jī)對輸配電線路進(jìn)行巡視檢查，需要一套無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)對無人機(jī) 的巡檢路線進(jìn)行規(guī)劃，利用平臺對線路上的設(shè)備進(jìn)行拍照和攝像，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集， 然后回傳給地面控制站。無人機(jī)巡檢系統(tǒng)特點(diǎn)有：第一，可以垂直起降，不需要任何的輔助裝置以及專門的機(jī)場 與跑道，對環(huán)境沒有較高要求，能夠在野外任意地方起降；第二，具備較高的飛行精度，能 夠進(jìn)行長時(shí)間的懸停

7、與飛行；第三，無人機(jī)的速度有著較大的可控范圍，同時(shí)有著較高的智 能化水平，可以實(shí)現(xiàn)程控自主飛行、返航等多種功能；第四，光電吊艙能夠?qū)κ重S富的設(shè) 備進(jìn)行搭載，不僅有可見光，還包括紅外熱像儀、紫外成像儀，可在夜間進(jìn)行使用，兩者之 間互補(bǔ)，同時(shí)與可見光巡視進(jìn)行結(jié)合，可以顯著提升檢測工作的準(zhǔn)確性，為故障搶修爭取時(shí) 間。2.2確定巡檢項(xiàng)目利用無人機(jī)對輸電線路進(jìn)行巡檢時(shí)，應(yīng)當(dāng)對具體的巡視檢查內(nèi)容進(jìn)行確定，常規(guī)的巡檢 包括線路通道、線路本體及附屬設(shè)備，可以細(xì)分為輸電線路范圍、點(diǎn)位和精細(xì)巡檢三個(gè)部分。 通過無人機(jī)搭載的云臺對輸電線路本體及附屬設(shè)備的異常損壞進(jìn)行檢測，或是借助紅外成像 儀對設(shè)備的異常發(fā)熱進(jìn)行檢

8、測。具體的巡檢項(xiàng)目有線路走廊內(nèi)的高桿植物、地質(zhì)災(zāi)害、施工 作業(yè)、構(gòu)筑物等情況；桿塔、導(dǎo)線、金具、基礎(chǔ)；防雷裝置、標(biāo)志牌以及各種監(jiān)測裝置等。2.3巡檢流程2.3.1勘察作業(yè)區(qū)域利用無人機(jī)系統(tǒng)對輸配電線路進(jìn)行巡視檢查前，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)先對線路周邊進(jìn)行細(xì)致勘 察，核實(shí)桿塔名稱、地標(biāo)物等數(shù)據(jù)，無人機(jī)在單次巡檢作業(yè)路徑應(yīng)選擇易觀察，能夠節(jié)約電 池等能量的地段，隨后對無人機(jī)的起落降場地進(jìn)行選取，應(yīng)當(dāng)確保場地周圍無高聳的建筑和 樹木，面積應(yīng)當(dāng)在4平方米以上，同時(shí)要盡可能遠(yuǎn)離信號干擾源。2.3.2準(zhǔn)備起飛無人機(jī)起飛前，檢查無人機(jī)安裝，電池電量等情況，檢查無人機(jī)各部件連接，圖傳及信 號穩(wěn)定情況，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對周邊

9、的環(huán)境及天氣進(jìn)行觀察，看是否滿足起飛條件，同時(shí)應(yīng)對 本次的巡檢任務(wù)進(jìn)行確定，依據(jù)現(xiàn)場情況，編制無人機(jī)飛行方案，若是在自助模式下飛行， 必須提前進(jìn)行路線規(guī)劃，隨后對無人機(jī)進(jìn)行調(diào)試，由兩名工作人員對無人機(jī)進(jìn)行檢查確認(rèn)， 設(shè)置警示線，準(zhǔn)備起飛。2.3.3無人機(jī)升空與巡檢當(dāng)現(xiàn)場指揮人員確認(rèn)無人機(jī)可以起飛之后，便可發(fā)出相關(guān)指令，并對無人機(jī)的升空時(shí)間 進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。此時(shí)，操作人員可借助遙控器，對無人機(jī)進(jìn)行操控，使其進(jìn)入到預(yù)先規(guī)劃好 的航線內(nèi)，若是遇到特殊情況，導(dǎo)致無人機(jī)不能在規(guī)劃的路線中航行時(shí)，必須終止飛行，對 方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。可將無人機(jī)的飛行速度設(shè)定在7-8m/s，當(dāng)需要對輸電線路進(jìn)行精細(xì)巡檢 時(shí)，可

10、降低飛行速度，控制在3-4m/s。監(jiān)護(hù)人員實(shí)時(shí)提醒無人機(jī)狀態(tài)、與交叉跨越物情況， 作業(yè)現(xiàn)場操作人可按照無人機(jī)實(shí)時(shí)畫面，對云臺的角度進(jìn)行調(diào)整，并完成錄像和拍照等操作， 從而獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。2.3.4無人機(jī)回航無人機(jī)進(jìn)行巡檢時(shí)，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人可以按照一定能夠的時(shí)間間隔，向操作人員提供狀態(tài)信 息，若是達(dá)到預(yù)警值，則可通知操作人員對無人機(jī)進(jìn)行回航操控。在回航前，操作人員應(yīng)對 風(fēng)向及風(fēng)速進(jìn)行判斷，據(jù)此對回航速度進(jìn)行調(diào)整，無人機(jī)回航的過程中，必須保持飛行平穩(wěn)， 緩慢地減速并下降，同時(shí)確認(rèn)場地滿足降落條件后，讓無人機(jī)安全降落，關(guān)閉電源，填寫本 次巡檢飛行記錄，形成報(bào)告。3結(jié)論綜上所述，輸配電線路在架線施工與巡視檢查的綜合應(yīng)用是一項(xiàng)較為重要的工作，為了 減少線路故障停電時(shí)間，提高線路巡檢效率，減少線路配合停電時(shí)間，提高現(xiàn)場安全管控水 平，可對先進(jìn)的無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用