曾紹攀

國網福建省電力有限公司三明供電公司，福建 三明 365000

無人機巡檢輸電線路技術的應用分析

曾紹攀

國網福建省電力有限公司三明供電公司，福建 三明 365000

現階段，隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，輸配電線路基本上實現了全面覆蓋，在滿足用戶用電需求的同時，也給線路的巡檢工作帶來了一定的困難。針對一些人工巡檢難以到達的輸電線路，無人機巡檢是一種比較有效的方式，可以對輸電線路的巡檢過程進行優(yōu)化，對現有制度中的缺陷進行填補。本文從輸電線路巡檢的內容出發(fā)，對無人機巡檢技術在輸電線路中的應用進行了討論，并對其未來發(fā)展進行了展望。

無人機 輸電線路 巡檢 應用

0 前言

近年來，電網規(guī)模迅速擴大，電力設備不斷增加，在滿足電力市場需求的同時，對輸電線路的運行方式也提出了更高要求。做好線路巡檢工作，對輸電線路的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關鍵，在輸電線路巡視中，引入無人機巡檢技術，能夠有效提升巡檢效率和巡檢質量，減輕電力工作人員的負擔，應該得到足夠的重視。

1 輸電線路巡視的內容

輸電線路巡檢工作，主要針對線路本體、電力設備、附屬設施及線路所處環(huán)境等進行巡視和檢查，能夠對輸電線路的運行狀態(tài)進行明確，及時發(fā)現輸電線路運行過程中存在的問題，保證線路的運行安全。

在輸電線路巡視中，可分為三種巡視方式，即正常巡視、故障巡視和特殊巡視。無論是哪一種巡視方式，都采用人工地面巡視的模式，在一些特殊情況下才會登塔檢查，存在局限性。在常規(guī)巡視中，對于運行狀況不同的線路，有著不同的要求，應該合理進行安排。這種巡視模式無法滿足輸電線路飛速發(fā)展的要求，難以及時準確地了解線路運行狀況，未能考慮各方面因素的影響，造成了資源的浪費，無法保證線路運行的穩(wěn)定性和安全性[1]。

2 無人機巡檢技術在輸電線路中的應用

無人機巡檢技術的應用，能夠有效解決現有常規(guī)巡檢制度中存在的各種問題，對線路的巡視過程進行優(yōu)化。從巡視方式看，通過無人機巡視，可以減少工作人員的負擔，提高輸電線路巡視的效率和質量，對線路的運行情況進行準確、全面地反映；從巡視制度看，無人機巡視與人工巡視的相互結合，能夠實現對于輸電線路的狀態(tài)巡視，從而彌補由于統(tǒng)計錯誤導致的線路巡視不到位問題。不僅如此，在科學技術飛速發(fā)展的帶動下，無人機的運行成本將會不斷降低，無人機全線路日常巡視成本可能，能夠切實保證輸電線路的運行安全[2]。

這里以公司最新招標的FCZ四旋翼無人機在輸電線路巡視中的應用進行簡要分析，希望能夠為相關技術的應用提供一些參考。

2.1 無人機參數

FCZ四旋翼無人機的驅動是電動形式，空載起飛重量為9Kg；最大任務載荷量是10Kg；續(xù)航時間最長是90分鐘（空載狀態(tài)下）、30分鐘（5Kg狀態(tài)下）、20分鐘（8Kg狀態(tài)下）；它的實際巡航速度是3～60Km/h；最大的飛行高度是≤2000米（相對高度）；最大升限為5000米。云臺可搭載數碼相機和紅外熱成像攝像機。

2.2 作業(yè)系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)設備：無人機為全碳纖維的機體結構，X型四旋翼機型，導航方式是GPS導航/北斗導航/GPS和北斗組合導航；水平導航誤差為≤2.5米；正常起降風速是≤6級。圖傳接收機采用R760-FPV接收機，實時傳輸到高清液晶屏上。地面站通過數傳系統(tǒng)實時監(jiān)控飛行參數。

（2）作業(yè)能力：需要一輛作業(yè)車和兩名工作人員。操作模式為無頭飛行模式，容易上手，但針對山區(qū)環(huán)境，視野不佳情況下，無法實現超視距飛行，工作范圍受到局限。懸停模式下，飛行平穩(wěn)，通過云臺控制和飛行狀態(tài)進行調整，可以滿足目標區(qū)域的高清拍攝需求。

（3）技術優(yōu)勢：與傳統(tǒng)技術相比，無人機巡視技術的優(yōu)勢主要體現在全自控、低成本、低風險等方面，結合GPS定位導航以及航線動態(tài)規(guī)劃等，使得工作人員的負擔大大降低。不僅如此，無人機巡檢系統(tǒng)采用的是模塊化設計，可以根據實際需要，對壞件部分進行更換，運行維護成本較低，維護方便，加上其本身質量輕，發(fā)生次生災害的風險較小。

（4）應用效果：無人機巡檢技術在輸電線路巡視中的應用，包括了常規(guī)應用和故障應用、特殊應用等。常規(guī)應用主要是線路的周期性巡視，對線路走廊進行監(jiān)控、對現場地形進行勘察；故障應用主要是針對線路中的故障進行全方位的巡視，為故障的定位與處理提供相應的參考依據；特殊應用則主要是針對一些特殊情況和特殊區(qū)域的應用，如配合工程放線，異物的處理等。

3 無人機技術的未來發(fā)展

在未來的發(fā)展中，無人機巡檢技術有著良好的發(fā)展前景，首先是性能的改進，應該進一步提高無人機的續(xù)航能力，拓展巡檢范圍，同時提升無人機在惡劣氣象條件下的作業(yè)能力，保證無人機運行的穩(wěn)定性；其次是機型的改進，需要針對無人機在線路走廊巡查、故障查找、線路缺陷分析等不同的方面，對無人機的機型進行深入開發(fā)和改進，為一個班組配備多種不同型號的無人機，以適應不同環(huán)境和不同任務的要求；然后，應該對無人機的具體作業(yè)模式進行深入分析和研發(fā)，確保其能夠真正實現自動化和智能化，在自動控制、自主能源補給以及自主缺陷識別等方面取得更大的進步[3]。

4 結語

總而言之，在輸電線路巡檢中，應用無人機巡檢技術，可有效解決現有常規(guī)巡檢制度中存在的各種問題，對線路的巡視過程進行優(yōu)化，減輕工作人員的勞動強度和負擔，也可以及時發(fā)現線路中存在的故障和隱患，確保故障的有效處理，保證輸電線路運行的安全性和可靠性。

[1]羊英琦.淺談輸電線路巡視中無人機的應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2014,(11):133.

[2]郭昕陽,李衛(wèi)國,鄭建剛.一種輕型電動無人機在輸電線路巡視中的應用技術[J].華北電力技術,2013,(4):61-64.