湯明文+戴禮豪+林朝輝+吳冰瑩+王力群

摘 要：在了解不同巡檢模式的主要特點(diǎn)后，通過分析不同的電壓等級(jí)、巡視任務(wù)、地理環(huán)境、巡視內(nèi)容、巡視周期等因素對(duì)輸電線路巡檢方式的影響，建立直升機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式，實(shí)現(xiàn)高效外觀巡查和細(xì)節(jié)查缺巡視相結(jié)合，提高輸電線路巡檢效率。

關(guān)鍵詞：線路巡檢 巡檢技術(shù) 有人機(jī) 無人機(jī) 人工巡視

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0020-04

隨著特高壓、超高壓遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，輸電線路通道越來越遠(yuǎn)離城市和主要交通道路，線路走廊交叉跨越和周邊地形環(huán)境也越來越復(fù)雜，經(jīng)常需要穿越諸如河流湖泊、山區(qū)丘陵等特殊區(qū)段，常規(guī)的依靠人工巡檢方式強(qiáng)度大、效率低，難以全部滿足輸電線路巡檢要求。

有機(jī)、無人機(jī)巡檢技術(shù)具有不受地形環(huán)境限制、效率高、作業(yè)范圍廣等優(yōu)勢(shì)。近年來，為保證電網(wǎng)安全和可靠地供電，輸電線路巡檢模式已從傳統(tǒng)的地面人工巡檢模式逐步向直升機(jī)、無人機(jī)巡檢模式多元化發(fā)展，直升機(jī)、無人機(jī)巡視已成為一種必然趨勢(shì)。文獻(xiàn)[1，2]研究了特高壓輸電線路直升機(jī)巡線技術(shù)的方法、手段、項(xiàng)目、懸停位置、巡視安全性等技術(shù)難題；文獻(xiàn)[3，4]探討了中型無人機(jī)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用模式和相關(guān)技術(shù)；文獻(xiàn)[5]對(duì)基于四旋翼小型無人機(jī)的輸電線路巡檢方式進(jìn)行了研究；文獻(xiàn)[6，7]基于固定翼無人機(jī)平臺(tái)在輸電線路巡檢系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探討；文獻(xiàn)[8]對(duì)適用于高海拔地區(qū)電力巡線的無人機(jī)機(jī)型進(jìn)行了測(cè)試。

由此可見，國(guó)內(nèi)的輸電線路巡檢方式已趨向多樣化，包括傳統(tǒng)的地面人工巡檢模式、直升機(jī)巡檢模式以及多種無人機(jī)巡檢模式等。但是，目前各種巡檢方式都有其一定的適用范圍，任何一種巡檢模式都難以對(duì)輸電線路進(jìn)行全面的巡視檢查。本文通過分析不同的電壓等級(jí)、巡視任務(wù)、地理環(huán)境、巡視內(nèi)容、巡視周期等因素對(duì)輸電線路巡檢方式的影響，并結(jié)合不同巡檢方式的特點(diǎn)，進(jìn)行合理的任務(wù)作業(yè)分工，建立直升機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式，實(shí)現(xiàn)高效外觀巡查和細(xì)節(jié)查缺巡視相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全面、高效的線路巡視，更能適應(yīng)專業(yè)化檢修、精益化管理和集約化發(fā)展的需求。

1 輸電線路巡檢方式

1.1 有人機(jī)巡檢

有人機(jī)巡視技術(shù)已發(fā)展成熟，制度完善，國(guó)家電網(wǎng)通航公司已實(shí)現(xiàn)有人機(jī)巡視的常態(tài)化作業(yè)，效果良好。

（1）作業(yè)范圍大、效率高且不受地形限制。有人機(jī)可方便穿越崇山峻嶺、沼澤湖泊和地面難以達(dá)到的無人區(qū)等，可迅速跨越兩個(gè)工作地點(diǎn)。一個(gè)有人機(jī)班次可飛巡3～3.5 h，巡視鐵塔100基左右，效率是人工巡檢的幾十倍。

（2）桿塔上部巡視質(zhì)量高。直升機(jī)機(jī)載設(shè)備較多，可同時(shí)利用多種設(shè)備對(duì)線路進(jìn)行檢查，通過紅外成像儀可發(fā)現(xiàn)線路上一些隱蔽故障，如導(dǎo)地線發(fā)熱、金具連接點(diǎn)發(fā)熱、絕緣子擊穿發(fā)熱等；直升機(jī)巡視時(shí)離塔線距離較近，巡視角度和設(shè)備比人工巡視好，能夠發(fā)現(xiàn)人工巡視不易發(fā)現(xiàn)的缺陷，如導(dǎo)線斷股和散股、金具線夾斷裂磨損、防雷裝置松脫等。

（3）鐵塔下部巡視效果差。受地形地貌影響，部分鐵塔基礎(chǔ)附近被植被或其他物體遮擋，造成巡視視線受阻，并且離基礎(chǔ)較遠(yuǎn)，巡視效果較差；收飛行時(shí)間限制不能在鐵塔上方長(zhǎng)時(shí)間懸停，鐵塔下部塔材螺栓切實(shí)等缺陷不能檢查到位。

（4）安全制約因素較多。為保證飛行安全，大風(fēng)天氣、雨雪霧天氣及夜間均不能巡線；受到空中管制因素的制約，對(duì)飛行員的技術(shù)和心理要求很高，飛機(jī)一旦遇險(xiǎn)，易造成重大人身傷亡事故（見圖1）。

1.2 無人機(jī)巡檢

近年來，國(guó)網(wǎng)公司下多家電力公司先后開展了無人機(jī)巡檢輸電線路研究，并取得了一定成果。目前在研的輸電線路巡視用無人機(jī)主要分為四種：大型無人機(jī)、中型無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)和固定翼無人機(jī)。以福建公司為例，其開發(fā)的Z-3中型無人機(jī)巡檢系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)通視條件下10 km以上線路巡視；其開發(fā)的Z-5大型無人機(jī)巡檢系統(tǒng)搭載多任務(wù)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)30 km以上超視距巡視（見表1）。

（1）大、中型無人機(jī)巡檢系統(tǒng)與直升機(jī)相似，具有不受地形地貌限制，穿越山區(qū)、河流對(duì)輸電線路進(jìn)行快速巡視，巡視效率高；可搭載可見光、紅外、紫外等多種任務(wù)設(shè)備，可進(jìn)行精細(xì)化巡視，巡視質(zhì)量高。對(duì)比有人機(jī)，無人機(jī)起降靈活，場(chǎng)地要求小，系統(tǒng)無需人員在飛行平臺(tái)上，只需要在地面進(jìn)行操作飛行，保障了人身安全（見圖2）。

（2）多旋翼無人機(jī)飛行器本體機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，旋翼尺寸較?。撛谖：π?、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)低），具有體積小、重量輕、易攜帶、易操控、可懸停、效率高、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。與有人機(jī)與大中型無人機(jī)相比，具有機(jī)動(dòng)靈活、巡檢成本低等優(yōu)勢(shì)，能夠快速機(jī)動(dòng)地執(zhí)行巡檢任務(wù)。無人機(jī)巡檢系統(tǒng)針對(duì)短距離日常巡檢（見圖3）。

（3）固定翼無人機(jī)具有速度快、滯空時(shí)間長(zhǎng)、飛行半徑大等優(yōu)勢(shì)，主要用于線路大范圍遠(yuǎn)距離高速巡檢、輸電線路走廊巡查、基建前期線路和變電站選址、應(yīng)急作業(yè)和災(zāi)后電網(wǎng)評(píng)估等。

1.3 人工巡檢

人工巡檢是輸電線路巡檢的最主要方式，能夠?qū)σ恍┘?xì)小的隱患和缺陷進(jìn)行快速、直接的現(xiàn)場(chǎng)處理和反饋，發(fā)現(xiàn)鐵塔基礎(chǔ)和桿塔下部缺陷的能力強(qiáng)。在雨雪或夜間等天氣惡劣卻需要緊急巡視等特殊情況，只能通過人工巡視實(shí)現(xiàn)。

人工巡檢巡視工作量大、效率偏低。人工巡視效率受地形影響較大，遇到山區(qū)丘陵等地形，每人每天只能巡視2～4基塔；部分輸電線路分布在無人區(qū)、原始森林、滑坡泥石流地質(zhì)災(zāi)害區(qū)或跨江跨河等復(fù)雜崎嶇，人員難以到達(dá)線路所在位置（見表2）。

2 有人機(jī)、無人機(jī)、人工巡檢模式協(xié)同巡檢

根據(jù)不同巡檢方式特點(diǎn)，分析不同的電壓等級(jí)、巡視任務(wù)、地理環(huán)境、巡視內(nèi)容、巡視周期等因素下的有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式。

2.1 不同電壓等級(jí)協(xié)同巡檢模式

考慮不同電壓等級(jí)線路的重要性和特點(diǎn)，有人機(jī)巡視對(duì)象主要為特高壓、跨區(qū)直流和500 kV以上的重要線路；大、中型無人機(jī)應(yīng)用于220 kV以上交直流線路；多旋翼無人機(jī)巡檢主要用于110 kV及以上線路；固定翼無人機(jī)一般用于220 kV以上線路；人工巡視根據(jù)所管轄的范圍進(jìn)行巡視。

2.2 不同巡檢任務(wù)協(xié)同巡檢模式

根據(jù)需求的不同，巡檢任務(wù)主要分為常規(guī)巡檢、故障巡檢、特殊巡查等。常規(guī)巡查主要對(duì)輸電線路的導(dǎo)線、地線、桿塔上部的塔材、金具、絕緣子、附屬設(shè)施、線路走廊燈進(jìn)行常規(guī)性檢查；故障巡檢是在線路故障后，根據(jù)故障信息確定重點(diǎn)巡檢區(qū)段和部位，進(jìn)行精細(xì)化巡檢查找故障點(diǎn)及其他異常情況；特殊巡檢根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)、設(shè)備內(nèi)外部環(huán)境及特殊生產(chǎn)需求做出的加強(qiáng)性、防范性及針對(duì)性巡檢，如通道巡檢、鳥害巡檢、外破巡檢、災(zāi)情普查及災(zāi)后評(píng)估等。

根據(jù)各種巡檢模式的特點(diǎn)，大型無人直升機(jī)可開展線路常規(guī)巡視、災(zāi)情普查等工作；大中型無人機(jī)主要用于線路的常規(guī)巡視和故障巡視；多旋翼小型無人機(jī)主要用于單塔精細(xì)化巡視和小范圍的通道巡查；固定翼無人機(jī)適用于通道巡查、災(zāi)情普查等特殊巡視；人工巡檢主要對(duì)管轄范圍內(nèi)的輸電線路開車常規(guī)巡視、日常維護(hù)和檢測(cè)等。

2.3 不同地形協(xié)同巡檢模式

（1）由于平原地區(qū)視野開闊，通視范圍測(cè)控距離較遠(yuǎn)，適用有人機(jī)巡檢、中型無人機(jī)巡檢和人工巡檢互補(bǔ)的巡檢方式。

（2）山區(qū)地形由于受山脈阻擋，范圍測(cè)控距離短，適用有人機(jī)巡檢、大型無人機(jī)巡檢和人工巡檢互補(bǔ)的巡檢方式。

（3）地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、地震頻發(fā)區(qū)等特殊區(qū)域由于地形復(fù)雜，潛在危險(xiǎn)系數(shù)大，應(yīng)充分發(fā)揮固定翼無人機(jī)的飛行速度快和抗外界因素強(qiáng)的有點(diǎn)。

2.4 不同巡檢內(nèi)容協(xié)同巡檢模式

根據(jù)直升機(jī)、無人機(jī)和人工巡檢的特點(diǎn)，直升機(jī)、大中型無人機(jī)發(fā)現(xiàn)鐵塔上部缺陷的能力強(qiáng)；人工巡視發(fā)現(xiàn)鐵塔下部缺陷的能力強(qiáng)；多旋翼無人機(jī)巡視可免去人工登塔，對(duì)單塔進(jìn)行精細(xì)化巡視；固定翼無人機(jī)飛行速度快，巡視范圍廣，適合巡視線路走廊、在災(zāi)害時(shí)巡視倒塔斷線等（見表3、表4）。

2.5 不同巡視周期協(xié)同巡檢模式

有人機(jī)巡視由國(guó)網(wǎng)通航公司統(tǒng)一制定巡檢計(jì)劃，由于在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行巡視，巡檢任務(wù)重，巡檢周期長(zhǎng)，適用于年度計(jì)劃。

大中型無人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，但其巡檢前作業(yè)準(zhǔn)備工序多，耗時(shí)長(zhǎng)且造價(jià)高，必須做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作（工作計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)勘察、航線規(guī)劃等）后方可開展工作，比較適用于正常巡檢的年、月度計(jì)劃。

小型機(jī)輕便靈活，即使發(fā)生異常情況造成的損失較小，適用于突發(fā)情況下的無人機(jī)巡視以及人工巡視。

迎峰度夏等特殊時(shí)期，需要對(duì)高負(fù)荷線路進(jìn)行紅外檢測(cè)等，可利用無人機(jī)搭載紅外紫外吊艙的優(yōu)勢(shì)，增加無人機(jī)巡檢次數(shù)；在臺(tái)風(fēng)、洪水等多發(fā)時(shí)期，增加固定翼無人機(jī)巡檢。

3 應(yīng)用示例

結(jié)合不同巡檢模式在不同影響因素的適用范圍，我們討論一種福建山區(qū)地形下多維度的協(xié)同巡檢模式。

有人機(jī)、無人機(jī)、人工巡檢根據(jù)巡檢周期的不同制定互補(bǔ)、交叉的巡視計(jì)劃。直升機(jī)主要對(duì)500 kV重要線路開展計(jì)劃性巡視或指定故障巡視計(jì)劃。大型無人機(jī)巡檢系統(tǒng)作為直升機(jī)巡檢范圍和周期的補(bǔ)充，每季度在500 kV以及重要220 kV線路上開展常規(guī)巡視和故障巡視。固定翼無人機(jī)用于500 kV線路通道巡視和在后期評(píng)估等年巡檢任務(wù)，在毛竹生長(zhǎng)期、夏季臺(tái)風(fēng)過后增加巡視計(jì)劃。多旋翼無人機(jī)作為人工巡視的補(bǔ)充，在110 kV以上先看進(jìn)行單塔巡視、故障巡視和小范圍通道巡查。人工巡檢仍作為主要巡檢方式，對(duì)管轄范圍內(nèi)的輸電線路開展常規(guī)巡視、故障巡視日常維護(hù)以及登塔檢測(cè)等。

4 結(jié)語

有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式同時(shí)兼顧了高效外觀巡視和設(shè)備精細(xì)化巡視，可形成功能互補(bǔ)、協(xié)同工作的多維度智能巡檢作業(yè)系統(tǒng)。通過協(xié)同巡檢可以克服單一巡線模式的片面，從電壓、地形、環(huán)境、周期等方面合理安排索要采取的巡線協(xié)同模式，實(shí)現(xiàn)線路穩(wěn)定運(yùn)行；線路巡線成果可以實(shí)現(xiàn)資源共享。

建立輸電線路有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式，提高了線路巡查范圍，有效提高了作業(yè)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和線路運(yùn)維成本，豐富了電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)作業(yè)手段，有效提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 于德明，武藝，陳方東，等.直升機(jī)在特高壓交流輸電線路巡視中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（2）：29-32.

[2] 何鵬杰，趙曉鋒，秦嚴(yán).超（特）高壓輸電線路直升機(jī)巡檢應(yīng)用[J].山西電力，2012，173（3）：7-10.

[3] 湯明文，戴禮豪，林朝輝，等.無人機(jī)在電力線路巡視中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，46（3）：35-38.

[4] 林韓，林朝輝，湯明文，等.電力輸電線路無人直升機(jī)巡視的應(yīng)用[J].華東電力，2011，39（10）：1657-1660.

[5] 王振華，黃宵寧，梁焜，等.基于四旋翼無人機(jī)的輸電線路巡檢系統(tǒng)研究[J].中國(guó)電力，2012，45（10）：59-62.

[6] 陳西廣，董罡，王濱海，等.固定翼無人機(jī)巡檢輸電線路探討[J].山東電力技術(shù)，2011，183（5），1-5，8.

[7] 郭昕陽，李衛(wèi)國(guó)，鄭建剛，等.一種輕型電動(dòng)無人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用技術(shù)[J].華北電力技術(shù)，2013，4：61-62.

[8] 鄭天茹，王濱海，張晶晶，等.適用于高海拔地區(qū)輸電線路巡檢的無人機(jī)測(cè)試[J].山東電力技術(shù).2013，194（4）：22-25.

2.2 不同巡檢任務(wù)協(xié)同巡檢模式

根據(jù)需求的不同，巡檢任務(wù)主要分為常規(guī)巡檢、故障巡檢、特殊巡查等。常規(guī)巡查主要對(duì)輸電線路的導(dǎo)線、地線、桿塔上部的塔材、金具、絕緣子、附屬設(shè)施、線路走廊燈進(jìn)行常規(guī)性檢查；故障巡檢是在線路故障后，根據(jù)故障信息確定重點(diǎn)巡檢區(qū)段和部位，進(jìn)行精細(xì)化巡檢查找故障點(diǎn)及其他異常情況；特殊巡檢根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)、設(shè)備內(nèi)外部環(huán)境及特殊生產(chǎn)需求做出的加強(qiáng)性、防范性及針對(duì)性巡檢，如通道巡檢、鳥害巡檢、外破巡檢、災(zāi)情普查及災(zāi)后評(píng)估等。

根據(jù)各種巡檢模式的特點(diǎn)，大型無人直升機(jī)可開展線路常規(guī)巡視、災(zāi)情普查等工作；大中型無人機(jī)主要用于線路的常規(guī)巡視和故障巡視；多旋翼小型無人機(jī)主要用于單塔精細(xì)化巡視和小范圍的通道巡查；固定翼無人機(jī)適用于通道巡查、災(zāi)情普查等特殊巡視；人工巡檢主要對(duì)管轄范圍內(nèi)的輸電線路開車常規(guī)巡視、日常維護(hù)和檢測(cè)等。

2.3 不同地形協(xié)同巡檢模式

（1）由于平原地區(qū)視野開闊，通視范圍測(cè)控距離較遠(yuǎn)，適用有人機(jī)巡檢、中型無人機(jī)巡檢和人工巡檢互補(bǔ)的巡檢方式。

（2）山區(qū)地形由于受山脈阻擋，范圍測(cè)控距離短，適用有人機(jī)巡檢、大型無人機(jī)巡檢和人工巡檢互補(bǔ)的巡檢方式。

（3）地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、地震頻發(fā)區(qū)等特殊區(qū)域由于地形復(fù)雜，潛在危險(xiǎn)系數(shù)大，應(yīng)充分發(fā)揮固定翼無人機(jī)的飛行速度快和抗外界因素強(qiáng)的有點(diǎn)。

2.4 不同巡檢內(nèi)容協(xié)同巡檢模式

根據(jù)直升機(jī)、無人機(jī)和人工巡檢的特點(diǎn)，直升機(jī)、大中型無人機(jī)發(fā)現(xiàn)鐵塔上部缺陷的能力強(qiáng)；人工巡視發(fā)現(xiàn)鐵塔下部缺陷的能力強(qiáng)；多旋翼無人機(jī)巡視可免去人工登塔，對(duì)單塔進(jìn)行精細(xì)化巡視；固定翼無人機(jī)飛行速度快，巡視范圍廣，適合巡視線路走廊、在災(zāi)害時(shí)巡視倒塔斷線等（見表3、表4）。

2.5 不同巡視周期協(xié)同巡檢模式

有人機(jī)巡視由國(guó)網(wǎng)通航公司統(tǒng)一制定巡檢計(jì)劃，由于在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行巡視，巡檢任務(wù)重，巡檢周期長(zhǎng)，適用于年度計(jì)劃。

大中型無人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，但其巡檢前作業(yè)準(zhǔn)備工序多，耗時(shí)長(zhǎng)且造價(jià)高，必須做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作（工作計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)勘察、航線規(guī)劃等）后方可開展工作，比較適用于正常巡檢的年、月度計(jì)劃。

小型機(jī)輕便靈活，即使發(fā)生異常情況造成的損失較小，適用于突發(fā)情況下的無人機(jī)巡視以及人工巡視。

迎峰度夏等特殊時(shí)期，需要對(duì)高負(fù)荷線路進(jìn)行紅外檢測(cè)等，可利用無人機(jī)搭載紅外紫外吊艙的優(yōu)勢(shì)，增加無人機(jī)巡檢次數(shù)；在臺(tái)風(fēng)、洪水等多發(fā)時(shí)期，增加固定翼無人機(jī)巡檢。

3 應(yīng)用示例

結(jié)合不同巡檢模式在不同影響因素的適用范圍，我們討論一種福建山區(qū)地形下多維度的協(xié)同巡檢模式。

有人機(jī)、無人機(jī)、人工巡檢根據(jù)巡檢周期的不同制定互補(bǔ)、交叉的巡視計(jì)劃。直升機(jī)主要對(duì)500 kV重要線路開展計(jì)劃性巡視或指定故障巡視計(jì)劃。大型無人機(jī)巡檢系統(tǒng)作為直升機(jī)巡檢范圍和周期的補(bǔ)充，每季度在500 kV以及重要220 kV線路上開展常規(guī)巡視和故障巡視。固定翼無人機(jī)用于500 kV線路通道巡視和在后期評(píng)估等年巡檢任務(wù)，在毛竹生長(zhǎng)期、夏季臺(tái)風(fēng)過后增加巡視計(jì)劃。多旋翼無人機(jī)作為人工巡視的補(bǔ)充，在110 kV以上先看進(jìn)行單塔巡視、故障巡視和小范圍通道巡查。人工巡檢仍作為主要巡檢方式，對(duì)管轄范圍內(nèi)的輸電線路開展常規(guī)巡視、故障巡視日常維護(hù)以及登塔檢測(cè)等。

4 結(jié)語

有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式同時(shí)兼顧了高效外觀巡視和設(shè)備精細(xì)化巡視，可形成功能互補(bǔ)、協(xié)同工作的多維度智能巡檢作業(yè)系統(tǒng)。通過協(xié)同巡檢可以克服單一巡線模式的片面，從電壓、地形、環(huán)境、周期等方面合理安排索要采取的巡線協(xié)同模式，實(shí)現(xiàn)線路穩(wěn)定運(yùn)行；線路巡線成果可以實(shí)現(xiàn)資源共享。

建立輸電線路有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式，提高了線路巡查范圍，有效提高了作業(yè)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和線路運(yùn)維成本，豐富了電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)作業(yè)手段，有效提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 于德明，武藝，陳方東，等.直升機(jī)在特高壓交流輸電線路巡視中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（2）：29-32.

[2] 何鵬杰，趙曉鋒，秦嚴(yán).超（特）高壓輸電線路直升機(jī)巡檢應(yīng)用[J].山西電力，2012，173（3）：7-10.

[3] 湯明文，戴禮豪，林朝輝，等.無人機(jī)在電力線路巡視中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，46（3）：35-38.

[4] 林韓，林朝輝，湯明文，等.電力輸電線路無人直升機(jī)巡視的應(yīng)用[J].華東電力，2011，39（10）：1657-1660.

[5] 王振華，黃宵寧，梁焜，等.基于四旋翼無人機(jī)的輸電線路巡檢系統(tǒng)研究[J].中國(guó)電力，2012，45（10）：59-62.

[6] 陳西廣，董罡，王濱海，等.固定翼無人機(jī)巡檢輸電線路探討[J].山東電力技術(shù)，2011，183（5），1-5，8.

[7] 郭昕陽，李衛(wèi)國(guó)，鄭建剛，等.一種輕型電動(dòng)無人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用技術(shù)[J].華北電力技術(shù)，2013，4：61-62.

[8] 鄭天茹，王濱海，張晶晶，等.適用于高海拔地區(qū)輸電線路巡檢的無人機(jī)測(cè)試[J].山東電力技術(shù).2013，194（4）：22-25.

2.2 不同巡檢任務(wù)協(xié)同巡檢模式

根據(jù)需求的不同，巡檢任務(wù)主要分為常規(guī)巡檢、故障巡檢、特殊巡查等。常規(guī)巡查主要對(duì)輸電線路的導(dǎo)線、地線、桿塔上部的塔材、金具、絕緣子、附屬設(shè)施、線路走廊燈進(jìn)行常規(guī)性檢查；故障巡檢是在線路故障后，根據(jù)故障信息確定重點(diǎn)巡檢區(qū)段和部位，進(jìn)行精細(xì)化巡檢查找故障點(diǎn)及其他異常情況；特殊巡檢根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)、設(shè)備內(nèi)外部環(huán)境及特殊生產(chǎn)需求做出的加強(qiáng)性、防范性及針對(duì)性巡檢，如通道巡檢、鳥害巡檢、外破巡檢、災(zāi)情普查及災(zāi)后評(píng)估等。

根據(jù)各種巡檢模式的特點(diǎn)，大型無人直升機(jī)可開展線路常規(guī)巡視、災(zāi)情普查等工作；大中型無人機(jī)主要用于線路的常規(guī)巡視和故障巡視；多旋翼小型無人機(jī)主要用于單塔精細(xì)化巡視和小范圍的通道巡查；固定翼無人機(jī)適用于通道巡查、災(zāi)情普查等特殊巡視；人工巡檢主要對(duì)管轄范圍內(nèi)的輸電線路開車常規(guī)巡視、日常維護(hù)和檢測(cè)等。

2.3 不同地形協(xié)同巡檢模式

（1）由于平原地區(qū)視野開闊，通視范圍測(cè)控距離較遠(yuǎn)，適用有人機(jī)巡檢、中型無人機(jī)巡檢和人工巡檢互補(bǔ)的巡檢方式。

（2）山區(qū)地形由于受山脈阻擋，范圍測(cè)控距離短，適用有人機(jī)巡檢、大型無人機(jī)巡檢和人工巡檢互補(bǔ)的巡檢方式。

（3）地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、地震頻發(fā)區(qū)等特殊區(qū)域由于地形復(fù)雜，潛在危險(xiǎn)系數(shù)大，應(yīng)充分發(fā)揮固定翼無人機(jī)的飛行速度快和抗外界因素強(qiáng)的有點(diǎn)。

2.4 不同巡檢內(nèi)容協(xié)同巡檢模式

根據(jù)直升機(jī)、無人機(jī)和人工巡檢的特點(diǎn)，直升機(jī)、大中型無人機(jī)發(fā)現(xiàn)鐵塔上部缺陷的能力強(qiáng)；人工巡視發(fā)現(xiàn)鐵塔下部缺陷的能力強(qiáng)；多旋翼無人機(jī)巡視可免去人工登塔，對(duì)單塔進(jìn)行精細(xì)化巡視；固定翼無人機(jī)飛行速度快，巡視范圍廣，適合巡視線路走廊、在災(zāi)害時(shí)巡視倒塔斷線等（見表3、表4）。

2.5 不同巡視周期協(xié)同巡檢模式

有人機(jī)巡視由國(guó)網(wǎng)通航公司統(tǒng)一制定巡檢計(jì)劃，由于在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行巡視，巡檢任務(wù)重，巡檢周期長(zhǎng)，適用于年度計(jì)劃。

大中型無人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，但其巡檢前作業(yè)準(zhǔn)備工序多，耗時(shí)長(zhǎng)且造價(jià)高，必須做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作（工作計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)勘察、航線規(guī)劃等）后方可開展工作，比較適用于正常巡檢的年、月度計(jì)劃。

小型機(jī)輕便靈活，即使發(fā)生異常情況造成的損失較小，適用于突發(fā)情況下的無人機(jī)巡視以及人工巡視。

迎峰度夏等特殊時(shí)期，需要對(duì)高負(fù)荷線路進(jìn)行紅外檢測(cè)等，可利用無人機(jī)搭載紅外紫外吊艙的優(yōu)勢(shì)，增加無人機(jī)巡檢次數(shù)；在臺(tái)風(fēng)、洪水等多發(fā)時(shí)期，增加固定翼無人機(jī)巡檢。

3 應(yīng)用示例

結(jié)合不同巡檢模式在不同影響因素的適用范圍，我們討論一種福建山區(qū)地形下多維度的協(xié)同巡檢模式。

有人機(jī)、無人機(jī)、人工巡檢根據(jù)巡檢周期的不同制定互補(bǔ)、交叉的巡視計(jì)劃。直升機(jī)主要對(duì)500 kV重要線路開展計(jì)劃性巡視或指定故障巡視計(jì)劃。大型無人機(jī)巡檢系統(tǒng)作為直升機(jī)巡檢范圍和周期的補(bǔ)充，每季度在500 kV以及重要220 kV線路上開展常規(guī)巡視和故障巡視。固定翼無人機(jī)用于500 kV線路通道巡視和在后期評(píng)估等年巡檢任務(wù)，在毛竹生長(zhǎng)期、夏季臺(tái)風(fēng)過后增加巡視計(jì)劃。多旋翼無人機(jī)作為人工巡視的補(bǔ)充，在110 kV以上先看進(jìn)行單塔巡視、故障巡視和小范圍通道巡查。人工巡檢仍作為主要巡檢方式，對(duì)管轄范圍內(nèi)的輸電線路開展常規(guī)巡視、故障巡視日常維護(hù)以及登塔檢測(cè)等。

4 結(jié)語

有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式同時(shí)兼顧了高效外觀巡視和設(shè)備精細(xì)化巡視，可形成功能互補(bǔ)、協(xié)同工作的多維度智能巡檢作業(yè)系統(tǒng)。通過協(xié)同巡檢可以克服單一巡線模式的片面，從電壓、地形、環(huán)境、周期等方面合理安排索要采取的巡線協(xié)同模式，實(shí)現(xiàn)線路穩(wěn)定運(yùn)行；線路巡線成果可以實(shí)現(xiàn)資源共享。

建立輸電線路有人機(jī)、無人機(jī)、人工協(xié)同巡檢模式，提高了線路巡查范圍，有效提高了作業(yè)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和線路運(yùn)維成本，豐富了電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)作業(yè)手段，有效提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 于德明，武藝，陳方東，等.直升機(jī)在特高壓交流輸電線路巡視中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（2）：29-32.

[2] 何鵬杰，趙曉鋒，秦嚴(yán).超（特）高壓輸電線路直升機(jī)巡檢應(yīng)用[J].山西電力，2012，173（3）：7-10.

[3] 湯明文，戴禮豪，林朝輝，等.無人機(jī)在電力線路巡視中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，46（3）：35-38.

[4] 林韓，林朝輝，湯明文，等.電力輸電線路無人直升機(jī)巡視的應(yīng)用[J].華東電力，2011，39（10）：1657-1660.

[5] 王振華，黃宵寧，梁焜，等.基于四旋翼無人機(jī)的輸電線路巡檢系統(tǒng)研究[J].中國(guó)電力，2012，45（10）：59-62.

[6] 陳西廣，董罡，王濱海，等.固定翼無人機(jī)巡檢輸電線路探討[J].山東電力技術(shù)，2011，183（5），1-5，8.

[7] 郭昕陽，李衛(wèi)國(guó)，鄭建剛，等.一種輕型電動(dòng)無人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用技術(shù)[J].華北電力技術(shù)，2013，4：61-62.

[8] 鄭天茹，王濱海，張晶晶，等.適用于高海拔地區(qū)輸電線路巡檢的無人機(jī)測(cè)試[J].山東電力技術(shù).2013，194（4）：22-25.