黃朝增

摘 要：10 kV架空線路對于電力正常供應(yīng)有著十分重要的影響意義，但是在實際中，由于線路所處的環(huán)境較為復(fù)雜，使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的故障和問題，對于線路正常功能的發(fā)揮產(chǎn)生了非常消極的影響。傳統(tǒng)的線路檢修方式不僅成本很高，而且效率較為低下，無法滿足目前我國的線路檢修和巡視要求，因此，使用無人機(jī)進(jìn)行線路巡視查找缺陷的方法逐漸開始興起。文章對于旋翼無人機(jī)在10 kV配電線路中的運用進(jìn)行了深入的分析和探討。

關(guān)鍵詞：10 kV配電線路；旋翼無人機(jī)；巡視；操作標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0065-01

由于10 kV配電線路所處的環(huán)境通常比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工巡視方法，不僅效率低下，還存在很大的安全風(fēng)險。并且，由于線路較長，巡視工作任務(wù)量大，人工巡視不僅準(zhǔn)確率低，還需要花費大量的時間和精力，無法滿足新時期下線路巡視的要求。因此，采用無人機(jī)進(jìn)行線路巡視得到了越來越多人的認(rèn)可和關(guān)注。無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。從技術(shù)角度定義可以分為：無人直升機(jī)、無人固定翼機(jī)、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。本文對于多旋翼無人機(jī)在10 kV配電線路中的運用做了深入分析。

1 旋翼無人機(jī)概述

旋翼無人機(jī)具有價格低廉、起降、懸停更加平穩(wěn)的優(yōu)勢，主要包括無人機(jī)以及地面站等兩部分。在使用的過程中，旋翼無人機(jī)的地面站發(fā)揮著重要的引導(dǎo)功能，是確保無人機(jī)正常開展線路巡視的重要保障。

除此之外，地面站還具有以下功能：能夠?qū)崿F(xiàn)與旋翼無人機(jī)的遙測通信等；確保無人機(jī)能夠順利飛行至需要檢測的位置；接收檢測結(jié)果；控制無人機(jī)飛行等。

旋翼無人機(jī)的功能包括以下幾個方面：其具有在指定位置自主懸停的功能，可以為獲取圖像提供最佳角度；能夠通過調(diào)節(jié)無人機(jī)的減震云臺以及航向，實現(xiàn)對于圖像采集角度的合理控制；可以實時收集和傳輸設(shè)備圖像；依據(jù)巡視要求，可以實現(xiàn)人工控制，使其沿著配電線路飛行，以便進(jìn)行巡視、缺陷查找工作。

為了滿足線路巡視的要求，無人機(jī)必須配備相應(yīng)的設(shè)備，確保能夠滿足巡視工作對于圖像清晰度和準(zhǔn)確性的要求。測試數(shù)據(jù)顯示，要想滿足線路巡視的清晰度要求，數(shù)碼相機(jī)的必須具有良好的防抖性和光學(xué)變焦功能。有條件的還可以加載紅外熱成相儀進(jìn)行拍攝。

2 旋翼無人機(jī)在線路巡視中的應(yīng)用分析

①通常來講，旋翼無人機(jī)適用于時間在0.5 h以內(nèi)、距離在 3 km左右的飛行巡視。此種類型的短距離巡視、查找缺陷，可以取代人力進(jìn)行一些難度較大的工作，比如地勢險峻或者出現(xiàn)洪水災(zāi)害的時候，可以保障工作人員的安全，降低巡視工作的難度。另外，無人機(jī)巡視最大的優(yōu)勢在于其可以進(jìn)行360 °全景拍攝。近年來，為提高供電可靠率，一條10 kV架空線路在2個月內(nèi)只可以停電1次。而隨著架空線路逐漸使用爬距高、絕緣性能良好的棒式絕緣子，停電登桿檢查工作已經(jīng)成為了過去式。所以，在帶電車無法到達(dá)的區(qū)域、同時不滿足停電條件的時候，采用旋翼無人機(jī)查找缺陷不失為一種辦法。

②旋翼無人機(jī)具有較好的靈活性，并且其飛行和懸停更加穩(wěn)定，適用于高空設(shè)備的巡視，比如桿塔以及構(gòu)件等的實際狀態(tài)等。通過在線路巡視中利用無人機(jī)巡視查找缺陷，可以取得較為清晰的圖像資料或者視頻，不但大大提高了線路巡視工作的效率，還可以顯著降低線路巡視的危險性，保障了工作人員的人身安全。

并且在實際的應(yīng)用過程中，無人機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn)對于設(shè)備缺陷的定點檢查，以實現(xiàn)精確的判別和確認(rèn)；降低了故障點排查的工作量，同時可以代替人工進(jìn)行桿塔上部等位置的巡視工作；其勘測結(jié)果可以為檢修方案的制定和優(yōu)化提供真實依據(jù)和科學(xué)參照。

③旋翼無人機(jī)也存在一些較為明顯的局限性：由于其飛行需要電池的支持，因此，巡航時間受到電量的限制，飛行時間比較短；另外，無人機(jī)只適用于故障檢測，目前無法實現(xiàn)自動的缺陷分析，功能還有待于進(jìn)一步完善。

3 10 kV架空線路無人機(jī)巡視操作標(biāo)準(zhǔn)

①禁止操控飛行器使之進(jìn)入法律規(guī)定的禁飛區(qū)。禁飛區(qū)包括：機(jī)場、邊境線以及主要城市。禁止在超過限定高度的空域飛行。

②機(jī)體必須經(jīng)過專業(yè)機(jī)構(gòu)的嚴(yán)格高壓電磁環(huán)境測試，并通過專業(yè)機(jī)構(gòu)的EMC電磁環(huán)境兼容認(rèn)證（注：EMC（電磁兼容性）的全稱Electro Magnetic Compatibility， 其定義為“設(shè)備和系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力” 。該定義包含兩個方面的意思，首先，該設(shè)備應(yīng)能在一定的電磁環(huán)境下正常工作， 即該設(shè)備應(yīng)具備一定的電磁抗擾度（EMS）； 其次，該設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁騷擾不能對其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生過大的影響，即電磁騷擾（EMI）。確保電磁場不對無人機(jī)的磁羅盤產(chǎn)生干擾從而使飛行器失去控制。

③準(zhǔn)備好飛行計劃，制定合理的操作方案。提前做好巡視環(huán)境、標(biāo)的物的勘察。

④惡劣天氣下請勿飛行，如大風(fēng)（風(fēng)速四級及以上）、下雪、下雨、有霧天氣等。飛行時，請保持在視線范圍內(nèi)控制，使飛行器時刻與障礙物、人群、水面等物體保持至少10 m以上的距離。

⑤配置相應(yīng)的工作人員：負(fù)責(zé)人和操作人員、輔助人員各一位。在進(jìn)行線路巡視工作中，負(fù)責(zé)人主要任務(wù)是確保飛行安全，負(fù)責(zé)具體的飛行路線，并在過程中負(fù)責(zé)監(jiān)督執(zhí)行。

⑥起飛前確保GPS搜星在8顆以上，避免失去GPS信號導(dǎo)致飛行器失去控制。

⑦飛行過程中，工作人員必須注意無人機(jī)的電量使用狀況以及飛行時間，確保剩余電量能夠支撐到無人機(jī)著陸。

⑧對桿塔設(shè)備進(jìn)行巡視拍照時要注意防止機(jī)體與導(dǎo)線、金具、設(shè)備進(jìn)行碰撞，保持3 m以上安全距離。

⑨定期維護(hù)保養(yǎng)：飛行完畢后，器材需進(jìn)行檢查，維修，保養(yǎng)，以確保下一個工作日順利飛行。

4 結(jié) 語

配電架空線路對于正常的供電具有不可忽視的影響，因此，為了保障線路的正常使用，就必須重視線路巡視工作，以便及時的發(fā)現(xiàn)、排除線路故障和設(shè)備的安全隱患，但是傳統(tǒng)的人工巡檢模式不僅效率比較低，而且很難進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的故障檢測，為了適應(yīng)我國目前的電力事業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，就必須進(jìn)行巡檢方式的更新。

旋翼無人機(jī)具有顯著的功能優(yōu)勢，應(yīng)用在我國的線路巡視中能夠取得良好的效果，有助于促進(jìn)線路管理水平的提高，為線路巡視安全提供了技術(shù)保障。

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