淺析高壓輸電線路的無人機(jī)電力巡檢技術(shù)

中國南方電網(wǎng)公司超高壓輸電公司南寧局 張凱林

我國高壓輸電系統(tǒng)中高壓輸電線路正在逐漸增多，電力線路的巡檢工作中大多是在環(huán)境較差環(huán)境中進(jìn)行，高壓輸電線路所鋪設(shè)的地方也比較偏遠(yuǎn)，自然環(huán)境比較差，地形比較復(fù)雜。如在巡檢中無法做到及時找到輸電線路中高壓輸電線路中的漏洞，就會極大妨礙輸電網(wǎng)絡(luò)對各地區(qū)的供給作用。在以前科學(xué)技術(shù)及相關(guān)設(shè)施設(shè)備的技術(shù)不夠先進(jìn)發(fā)達(dá)時，大多是使用人工方法進(jìn)行逐步沿著電線巡檢的模式，對相關(guān)人員來說需完成任務(wù)異常多、需耗費(fèi)時間也很多，同時工作的速度與質(zhì)量也不會很優(yōu)秀，尤其在許多復(fù)雜地理位置中不僅檢查艱難，還會為巡檢人員的生命安全產(chǎn)生巨大威脅[1]。

1 無人機(jī)的概述

輸電網(wǎng)絡(luò)的巡檢是保護(hù)高壓輸電網(wǎng)絡(luò)正常使用的關(guān)鍵方法。隨著我國輸電線路的高速進(jìn)步，線路巡檢工作難度也越來越艱難，作業(yè)強(qiáng)度也越大、周期跨度也更長。同時在部分惡劣環(huán)境中的線路巡檢中，老式的人工巡檢方法也有著巨大困難。所以最近數(shù)年在電的發(fā)展中也引進(jìn)并發(fā)展了新型的電路巡檢技術(shù)，提高了高壓輸電線路巡檢工作的自動化程度，改進(jìn)了巡檢工作的手段。

利用無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行巡檢高壓輸電線路是對老式人工巡檢的手段的進(jìn)化，從一個遠(yuǎn)距離操縱人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)設(shè)備，通過無人機(jī)設(shè)備上搭載的相關(guān)巡檢設(shè)備對一些高壓輸電網(wǎng)絡(luò)來巡檢[2]。對比其他改進(jìn)型線路巡視技術(shù)如直升機(jī)巡視、機(jī)器人巡視等，無人機(jī)巡視雖巡視精度較低，但具有設(shè)備簡單、成本低廉、機(jī)動靈活、安全高效、視野良好等優(yōu)點(diǎn)，且必須要對線路進(jìn)行改造，減少了損傷線路的隱患，更方便與人工巡檢相融合，成為日常巡檢手段，是當(dāng)前電網(wǎng)巡檢主要改進(jìn)的方向。以下主要講述了無人機(jī)在高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中的巡檢、需要關(guān)心的幾處缺陷、對無人機(jī)的維修和存放以及無人機(jī)高壓輸電網(wǎng)絡(luò)巡檢手段的進(jìn)化方向等方面的無人機(jī)技術(shù)。

2 無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的情況

2.1 無人機(jī)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)及需重視的缺陷

在高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中使用無人機(jī)巡視時主要有以下兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：一是不會被地形情況與自然因素等外界情況所阻擋。同時因許多高壓輸電網(wǎng)絡(luò)都放置在外邊，如在雨雪等惡劣的天氣情況時，只靠工作人員徒手進(jìn)行巡檢將不能順利做好許多的任務(wù)，而無人機(jī)裝備就能夠極大的減少在完成任務(wù)中的阻礙，減少因巡檢而造成的意外和傷害；二是無人機(jī)裝備的檢查設(shè)施能更加及時地找到高壓線路網(wǎng)中的一些不利因素，因此無人機(jī)技術(shù)非常受巡視工作人員的喜愛。

運(yùn)用無人機(jī)裝備完成巡視時要著重關(guān)注下面的問題：一是巡視手段單薄的問題。當(dāng)前因?yàn)樵跓o人機(jī)設(shè)備上有許多地方的阻礙，在利用無人機(jī)設(shè)備來巡檢輸電線路時主要是靠人工對其進(jìn)行操作，在不斷調(diào)整無人機(jī)的同時，要使其接近目標(biāo)時一旦操作不當(dāng)就會對線路產(chǎn)生一定的傷害，使得工作產(chǎn)生不確定性；二是借助無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行錄下照片時，要浪費(fèi)許多的資源與時間。

2.2 無人機(jī)設(shè)備的維護(hù)與管理

無人機(jī)在巡視電路方面有著許多方便之處，如想完全運(yùn)用無人機(jī)的功能更好地完成對電路的巡視，就需在日常之中經(jīng)常進(jìn)行無人機(jī)設(shè)備的存放及保護(hù)，對破損零件進(jìn)行更新。無人機(jī)在運(yùn)行時，要借助特殊的信息采集系統(tǒng)對收集到的信息進(jìn)行分類，再把找到的信息傳輸至故障預(yù)測系統(tǒng)中，之后通過檢測設(shè)備把找到的一些信息來比較。在借助無人機(jī)裝備時，盡量要按時對該設(shè)施進(jìn)行檢修，對無人機(jī)里的零件進(jìn)行維護(hù)、檢查并及時對其改造，讓其能夠發(fā)揮更大的潛力，極大地加大其工作的時間，增加其壽命。只有做好對無人機(jī)的維修，才可以讓這些設(shè)施更加順利地做好任務(wù)目標(biāo)

2.3 無人機(jī)電力線路巡視技術(shù)發(fā)展的趨勢

在無人機(jī)日后的改造進(jìn)步中會有許多新型設(shè)備的持續(xù)出現(xiàn)與進(jìn)步，無人機(jī)設(shè)備能更加順利地完成各種任務(wù)，充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，在高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的巡檢工作中會有著更加關(guān)鍵的用處，同時有著愈加重要的意義。以后無人機(jī)巡檢電路的手段主要有兩個進(jìn)步方向：一是向智能化方向發(fā)展。主要是在無人機(jī)設(shè)備的飛行系統(tǒng)上，需要增加對無人機(jī)設(shè)備的飛行翼、轉(zhuǎn)向方法等一些地方進(jìn)行更加透徹的分析以及針對這些分析進(jìn)行科學(xué)的探究與研發(fā)，研究出一個真正的高效率無人機(jī)；二是針對無人機(jī)的航拍技術(shù)，需更加認(rèn)真地對無人機(jī)的拍照清晰度進(jìn)行優(yōu)化，同時對圖片的智能識別等細(xì)節(jié)進(jìn)行全整體的研究，增加無人機(jī)設(shè)備完成任務(wù)的速度與質(zhì)量。

3 無人機(jī)巡視技術(shù)的系統(tǒng)分析及其使用

精細(xì)掃描系統(tǒng)。在無人機(jī)的使用中要精細(xì)掃描是因?yàn)樾枰_保全部的線路沒有隱患，例如在線路中有一些設(shè)備較為精細(xì)，需認(rèn)真檢查才可確保其在正常的工作狀態(tài)。這種精細(xì)掃描是要把設(shè)備所在的地點(diǎn)、高度及當(dāng)時的各種外界情況作為信息進(jìn)行收集，輸入到無人機(jī)設(shè)備中，讓其對受損的設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化的巡查，完成更加精細(xì)的圖片信息收集。

無人機(jī)的圖像傳輸技術(shù)。因?yàn)闊o人機(jī)設(shè)備的整體體積較小、有著攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，在無人機(jī)裝備傳輸圖片時與人們手中使用手機(jī)等設(shè)施有差異，而無人機(jī)設(shè)備也要配備各種適用在無人機(jī)上的不同形狀以及功能等的裝備，以增加無人機(jī)的抗干擾以及傳輸?shù)膱D片品質(zhì)等因素，但如何才能更加方便以及更加高效地裝備并使用這些設(shè)備，已成為目前有待解決的一大難題。

由于許多地方高壓輸電線路的分布比較復(fù)雜，所在地點(diǎn)的地勢情況也較為艱難，在這種情形下老式的人工巡檢高壓輸電線網(wǎng)絡(luò)不止要翻過一個個山頭、跨越江河，還進(jìn)一步使得完成任務(wù)的效率極低、作業(yè)困難[3]。特別是在許多電線布局比較偏遠(yuǎn)隱蔽的地區(qū)，許多監(jiān)控設(shè)備都很難全部地檢測到高壓輸電線路，進(jìn)一步產(chǎn)生了線路網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)缺陷時無法及時找到出事的地點(diǎn)以及情況，同時也無法做出一定的解決措施，這就為高壓電力網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的威脅。所以，想要更好地對電線進(jìn)行檢測和巡查的工作，就需更加重視對無人機(jī)技術(shù)的研究和開發(fā)。

無人機(jī)飛行模式。無人機(jī)設(shè)備在高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用巡視模式可大致分為固定翼無人機(jī)模式、空中中型無人機(jī)巡視模式、地面中繼巡視模式、空中小型無人機(jī)模式，通過對這集中的無人機(jī)設(shè)備的各種模式來劃分為各種的組合，就能夠產(chǎn)生許許多多的工作手段，完成更加細(xì)致的作業(yè)。

無人機(jī)在日常高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用?，F(xiàn)在我國的無人機(jī)設(shè)備是在研發(fā)和探究時期，在研發(fā)和探究中也獲得了不小的成就，同時也在許多地區(qū)得到了很多的宣傳及使用。無人機(jī)設(shè)備的使用不只可以更加順利地找到高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中存著的安全威脅，還可讓相關(guān)人員更順利地做好線路網(wǎng)絡(luò)的巡檢作業(yè)。在平常的電路巡檢任務(wù)中，對無人機(jī)的使用中要選擇合適的無人機(jī)設(shè)備。例如固定翼無人機(jī)設(shè)備，此種無人機(jī)設(shè)備主要任務(wù)是完成對高壓輸電線路的巡檢、檢修以及現(xiàn)場地形檢測、災(zāi)情普查等特殊情況的巡檢工作，這種無人機(jī)在輸電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用，能在其作業(yè)時可以更加高效地找到線路網(wǎng)絡(luò)中存有的許多缺陷。

綜上所述，無人機(jī)巡檢因?yàn)橛兄悄艿南到y(tǒng)，在很大程度上可以完善老式巡檢的缺點(diǎn)，在高壓輸電網(wǎng)絡(luò)巡檢中科學(xué)使用無人機(jī)設(shè)備，不僅能夠減少巡檢工作的資源浪費(fèi)、極大的節(jié)省工作的時間、增加巡檢的質(zhì)量與速度，還可以更加方便地保護(hù)相關(guān)人員的生命。在未來這種高科技的巡檢技術(shù)將普及開來，不過目前無人機(jī)還處在發(fā)展初期，還有很多不足之處，需要各個科研人員更加認(rèn)真的研發(fā)新型無人機(jī)設(shè)備。