任禹嘉

摘要：隨著輸電線(xiàn)路的增多，輸電線(xiàn)路的運(yùn)行維護(hù)環(huán)境變得更加復(fù)雜。使用無(wú)人機(jī)技術(shù)，電力系統(tǒng)輸電線(xiàn)路的相關(guān)工作人員可以快速、準(zhǔn)確地獲取高質(zhì)量、高分辨率的周?chē)乩憝h(huán)境的相關(guān)信息，無(wú)人機(jī)采集所獲取的信息有著較高的直觀(guān)性，有助于工作人員對(duì)線(xiàn)路環(huán)境形成清晰的認(rèn)識(shí)。從而可以確保輸電線(xiàn)路的完好性，進(jìn)而可以提升整個(gè)運(yùn)維組織的辦事效率。基于此，本文提出了無(wú)人機(jī)在電力系統(tǒng)輸電線(xiàn)路巡檢中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力;輸電線(xiàn)路;巡檢;無(wú)人機(jī)技術(shù);應(yīng)用

引言

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及激光雷達(dá)性能的不斷提高和其體積的不斷縮小，同時(shí)定位技術(shù)與通信技術(shù)的不斷成熟，為無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)進(jìn)行輸電線(xiàn)路巡檢提供了基礎(chǔ)，極大提升了輸電線(xiàn)路巡檢的效率和準(zhǔn)確性，使電力行業(yè)進(jìn)一步得到發(fā)展。

1輸電線(xiàn)路的巡檢情況分析

現(xiàn)階段，我國(guó)輸電線(xiàn)路的巡檢包含人工巡檢、機(jī)械巡檢、直升機(jī)巡檢、無(wú)人機(jī)巡檢幾個(gè)不同的方式。其中，人工巡檢是一種傳統(tǒng)意義上的巡檢方式，在具體實(shí)施應(yīng)用的過(guò)程中由于輸電線(xiàn)路的分布范圍比較廣，且在不同環(huán)境中都有分布，輸電線(xiàn)路就會(huì)比較長(zhǎng)，一般層面上的人工巡檢方式會(huì)在無(wú)形中增加巡檢工作人員的工作量，加大巡檢人員的工作難度。同時(shí)，基于電力系統(tǒng)的復(fù)雜，對(duì)巡檢人員的技術(shù)水平也會(huì)提出更高的要求，在安排管理不恰當(dāng)?shù)那闆r下會(huì)降低巡檢工作效率。機(jī)械巡檢一般是指使用機(jī)器人來(lái)完成巡檢工作，機(jī)器巡檢作為一種新型巡檢方式，主要用來(lái)針對(duì)高壓輸電線(xiàn)，在機(jī)器人的支持下會(huì)提升巡檢工作效率。但是機(jī)器人的運(yùn)作速度比較慢，工作效率還有待提高。無(wú)人機(jī)巡檢是應(yīng)用無(wú)線(xiàn)遙控設(shè)備和機(jī)身程序來(lái)開(kāi)展的巡檢工作，無(wú)人機(jī)能夠通過(guò)自身圖像采集設(shè)備來(lái)收集信息，之后通過(guò)信息傳輸設(shè)備來(lái)將信息傳輸?shù)降孛婀ぷ髡旧?。無(wú)人機(jī)巡檢能夠執(zhí)行一些危險(xiǎn)系數(shù)高但是操作簡(jiǎn)單的操作，能夠有效提升輸電線(xiàn)路的巡檢工作質(zhì)量。

2無(wú)人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）借助無(wú)人機(jī)可以完成架空線(xiàn)路高空巡檢作業(yè)，并快速查找高壓輸電線(xiàn)路故障點(diǎn)，為后續(xù)故障檢修提供參考和借鑒;（2）使用這種技術(shù)，可以減少傳統(tǒng)的登高作業(yè)方式，與此同時(shí)電力員工可以通過(guò)無(wú)人機(jī)反饋回來(lái)的信息判斷具體的故障，并快速查找高壓輸電線(xiàn)路故障點(diǎn)，為后續(xù)故障檢修提供參考和借鑒;（3）在一些比較不方便作業(yè)的區(qū)域，使用這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地找到故障，并快速查找高壓輸電線(xiàn)路故障點(diǎn)，為后續(xù)故障檢修提供參考和借鑒;（4）高壓絕緣子還有一些金具在進(jìn)行局放檢測(cè)時(shí)，可以大大降低工人的工作強(qiáng)度，具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)。

3電力輸電線(xiàn)路巡檢中無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

3.1多角度多光譜成像技術(shù)

該技術(shù)能夠支持可見(jiàn)光成像，還可以支持熱紅外成像，而且可以從多個(gè)角度同時(shí)支持三個(gè)波段，其是現(xiàn)在唯一一個(gè)能夠從多個(gè)角度支持熱紅外成像的技術(shù)。該技術(shù)可以對(duì)線(xiàn)路地形進(jìn)行成像，還可以對(duì)線(xiàn)路周?chē)矬w進(jìn)行成像，同時(shí)能夠形成線(xiàn)下橫縱剖面圖，還可以生成正射影像圖，這樣就可以確定目標(biāo)位置，還可以對(duì)目標(biāo)實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)是否存在危險(xiǎn)，并對(duì)線(xiàn)路周?chē)矬w的距離進(jìn)行測(cè)量。

3.2無(wú)人機(jī)應(yīng)用過(guò)程的關(guān)注事項(xiàng)

在圍繞電力線(xiàn)路開(kāi)展巡檢工作的過(guò)程中，科學(xué)運(yùn)用無(wú)人機(jī)裝置，以確保無(wú)人機(jī)實(shí)施成效為目標(biāo)，使無(wú)人機(jī)的應(yīng)用作用得到最大程度的體現(xiàn)，需要在實(shí)施過(guò)程前完成預(yù)備工作。首先必須對(duì)合適起飛與下降的地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，規(guī)避鬧市等繁復(fù)地區(qū)并和人群保留特定的距離，同時(shí)在保障無(wú)人機(jī)裝置安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上開(kāi)展巡檢工作。另外，無(wú)人機(jī)裝置在飛行過(guò)程中，遙控信號(hào)很可能會(huì)遭受高層建筑以及山脈等物體的阻礙。所以，務(wù)必關(guān)注無(wú)人機(jī)的飛行高度，應(yīng)當(dāng)在進(jìn)入起飛環(huán)節(jié)之前，優(yōu)先圍繞巡檢地區(qū)內(nèi)的高層物體開(kāi)展環(huán)境勘察，同時(shí)把無(wú)人機(jī)裝置的飛行高度調(diào)整在障礙物上方2.5～5m之間。

3.3自主巡檢技術(shù)

輸電線(xiàn)路無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)操作的時(shí)候會(huì)由地面操作人員根據(jù)自己所看到的以及收集上來(lái)的影像資料指導(dǎo)無(wú)人機(jī)拍攝。自主巡檢技術(shù)對(duì)操作人員

的個(gè)人操作能力有著較高的要求，且需要根據(jù)場(chǎng)地的不同情況來(lái)做出相應(yīng)的調(diào)整。在輸電線(xiàn)路數(shù)量較多的情況下，完全依靠操作人員無(wú)法順利完成工作。不僅如此，受技術(shù)自身的影響，自主巡檢技術(shù)在實(shí)施應(yīng)用的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題;①技術(shù)不成熟，無(wú)人機(jī)每次拍攝角度和位置差別比較大，最終導(dǎo)致拍攝影像的質(zhì)量高低不一。②地面站的軟件沒(méi)有根據(jù)任務(wù)需求來(lái)采集數(shù)據(jù)信息。③自主巡檢無(wú)人機(jī)續(xù)航存在問(wèn)題，不具備無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電、自動(dòng)收放的功能設(shè)備支持。為了能夠解決以上問(wèn)題，需要在現(xiàn)有無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步打造出精準(zhǔn)定位的模塊，如千兆網(wǎng)絡(luò)、RTK等，并在無(wú)人機(jī)拍攝領(lǐng)域積極推廣現(xiàn)場(chǎng)自適應(yīng)拍攝技術(shù)。

3.4應(yīng)急搶修工作現(xiàn)場(chǎng)勘察中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用

如今，隨著突發(fā)事件、自然災(zāi)害等因素的影響，導(dǎo)致電力輸電線(xiàn)路故障時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重危及人們的用電安全。此時(shí)，就需要做好電力輸電線(xiàn)路的巡檢工作，而應(yīng)急搶修工作必不可少，但是由于故障點(diǎn)可能位于山間，隨著黑夜的降臨，現(xiàn)場(chǎng)勘察越發(fā)顯得復(fù)雜，傳統(tǒng)地面照明設(shè)備由于地形原因無(wú)法順利開(kāi)展工作，增加了搶修工作的難度。將無(wú)人機(jī)應(yīng)用到應(yīng)急搶修勘察之中，還能夠?qū)岆U(xiǎn)救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備受損情況及時(shí)拍攝，從而為后續(xù)搶救方案的設(shè)計(jì)提供良好的現(xiàn)場(chǎng)依據(jù)，為保證高效率的搶修救災(zāi)工作爭(zhēng)取更多的時(shí)間。

3.5應(yīng)用于線(xiàn)路通道、樹(shù)障巡檢

以前只有技術(shù)熟練且對(duì)線(xiàn)路結(jié)構(gòu)了解充分的操作人員才能順利指揮無(wú)人機(jī)完成線(xiàn)路通道巡檢工作。如果想讓巡檢可以順利完成，指揮過(guò)程中就不能出現(xiàn)任何差錯(cuò)，拍照距離和角度也有著很高的要求，這無(wú)疑給無(wú)人機(jī)操作人員增加了工作難度。在輸電線(xiàn)路巡檢中應(yīng)用無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)不僅可以減輕操作人員的工作難度，降低了對(duì)操作人員技術(shù)水平的要求，還可以提高數(shù)據(jù)采集精確性。而且該技術(shù)應(yīng)用了雷達(dá)高精度定位系統(tǒng)，還采用了大數(shù)據(jù)積累，操作人員只需要按動(dòng)按鈕，無(wú)人機(jī)就可以按照提前規(guī)劃好的航跡線(xiàn)路自動(dòng)飛行，定位系統(tǒng)會(huì)將飛行地標(biāo)實(shí)時(shí)傳送給無(wú)人機(jī)，到達(dá)指定位置后，還會(huì)自動(dòng)進(jìn)行拍照保存，完成任務(wù)后不需要操作人員指揮就可以自動(dòng)返航，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢工作新模式。這種工作模式已經(jīng)成為當(dāng)前輸電線(xiàn)路巡檢的重要手段，特別是那些位于地形復(fù)雜區(qū)域的輸電線(xiàn)路。以前的人工巡檢每人每天只能完成4千米巡視，現(xiàn)在的無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢卻可以每天完成14.52千米的巡視，工作效率大輻提升。

結(jié)束語(yǔ)

基于無(wú)人機(jī)的輸電線(xiàn)路巡檢技術(shù)有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電力巡檢短板，使得輸電線(xiàn)路巡檢滿(mǎn)足了新時(shí)期的電網(wǎng)巡檢需求。文章結(jié)合實(shí)際情況就基于無(wú)人機(jī)的輸電線(xiàn)路巡檢技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了深入的系統(tǒng)說(shuō)明和分析。為了能夠更好的發(fā)揮出無(wú)人機(jī)輸電線(xiàn)路巡檢技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)，需要相關(guān)人員加大對(duì)人工智能技術(shù)的研究，借助人工智能技術(shù)來(lái)進(jìn)一步拓展輸電線(xiàn)路巡檢領(lǐng)域范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]繆希仁，劉志穎，鄢齊晨.無(wú)人機(jī)輸電線(xiàn)路智能巡檢技術(shù)綜述[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，48（2）：198-199.

[2]李庭堅(jiān)，張建剛，張釗.電力巡檢輕小型激光雷達(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn)及若干注意事項(xiàng)[J].測(cè)繪通報(bào)，2018，（5）：108-109.

[3]彭向陽(yáng)，劉正軍等.無(wú)人機(jī)電力線(xiàn)路安全巡檢系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)[J].遙感信息，2015，（1）：51-52.

[4]倪良華，聞佳妍等.基于加權(quán)開(kāi)斷概率與斷開(kāi)后果嚴(yán)重度的含風(fēng)光電源電網(wǎng)脆弱線(xiàn)路識(shí)別[J].高壓電技術(shù)，2019，45（12）：4013-1014.

[5]趙樂(lè)，王先培等.基于可見(jiàn)光航拍圖像的電力線(xiàn)提取算法綜述[J/OL].電網(wǎng)技術(shù)，2020：11-12.