摘 要：隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，風(fēng)投資金大舉進(jìn)入，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，從而大大縮短了無(wú)人機(jī)的技術(shù)更新?lián)Q代時(shí)間。無(wú)人機(jī)技術(shù)在續(xù)航時(shí)間、抗風(fēng)能力、抗干擾能力、控制距離、圖像傳輸上都有了顯著提升。特別是智能定位系統(tǒng)、障礙物感知與避障系統(tǒng)、視覺(jué)定位系統(tǒng)的出現(xiàn)，以及制造成本的下降、操控復(fù)雜程度的降低，讓無(wú)人機(jī)在電力巡視應(yīng)用上變得離我們已不再遙遠(yuǎn)，各大無(wú)人機(jī)廠商也都瞄準(zhǔn)這一市場(chǎng)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；山區(qū)；電力線路；線路巡視；配電線路

引言

無(wú)人機(jī)是1917年由英國(guó)首先研制成功的，但直到上世紀(jì)50年代才得以發(fā)展，當(dāng)時(shí)無(wú)人機(jī)大量用于空軍，之后，美國(guó)成功研制無(wú)人駕駛偵察機(jī)，無(wú)人機(jī)技術(shù)在軍事領(lǐng)域得到了更為廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)使用已拓展至科研和民用領(lǐng)域。與有人機(jī)相比，無(wú)人機(jī)具有體積小、機(jī)動(dòng)靈活、起飛條件相對(duì)簡(jiǎn)單、無(wú)人員傷亡等諸多有點(diǎn)，因此，在民用領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)正逐步取代人力完成愈加復(fù)雜的作業(yè)。在電力行業(yè)，無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)更加明顯，電力作業(yè)經(jīng)常涉及復(fù)雜地形，無(wú)人機(jī)的加入無(wú)疑會(huì)為電力作業(yè)人員帶來(lái)安全保障，也會(huì)使得電力作業(yè)更加準(zhǔn)確及時(shí)的完成。

1 線路巡視

線路巡視是電網(wǎng)線路運(yùn)行管理的重要組成部分。一般巡視分為：定期巡視、夜間巡視、特殊巡視、故障巡視四種。線路巡視的目的就是通過(guò)線路巡視掌握線路運(yùn)行情況、查找隱患部位、發(fā)現(xiàn)缺陷點(diǎn)，來(lái)達(dá)到提前安排消缺，減少停電次數(shù)，保證電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與持續(xù)性。

2 山區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀

山區(qū)巡視面臨著人口分散，地形復(fù)雜，山巒綿亙，溝壑縱橫，地勢(shì)由逐漸升高。單條線路供電距離遠(yuǎn)，10kV線路主、分支合計(jì)長(zhǎng)度能達(dá)到20余公里，并且需要跨越林區(qū)、山峰。

2.1 山區(qū)人口分布對(duì)電網(wǎng)的影響

山區(qū)由于歷史及地理原因，人口分布相對(duì)分散，二十幾戶人家往往就能組成一個(gè)小自然村。而且相鄰自然村之間距離遠(yuǎn)，用電負(fù)荷小。造成電網(wǎng)供電線路長(zhǎng)、供電半徑過(guò)大，供電中心嚴(yán)重偏移。線路同桿架設(shè)普遍、改造困難。隨季節(jié)變化造成夏冬兩季用電負(fù)荷大、秋冬兩季用電負(fù)荷小。隨時(shí)間變化早晚出現(xiàn)用電高峰、其他時(shí)間用電相對(duì)較少。

2.2 山區(qū)巡視現(xiàn)狀

山區(qū)電網(wǎng)因?yàn)榈乩硪蛩?，山地多、平地少，很難沿公路架設(shè)?；旧隙际菑囊粋€(gè)山頭到另一個(gè)山頭或者從一個(gè)山頭到谷底，再到另一個(gè)山頭，無(wú)法沿公路巡視。這樣就要求巡線人員必須依靠雙腳步行對(duì)線路進(jìn)行巡視。造成勞動(dòng)強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、巡視成本高、工作效率低。

3 無(wú)人機(jī)在線路巡視的應(yīng)用

3.1 為什么選擇無(wú)人機(jī)巡線

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、電力需求的持續(xù)增長(zhǎng)，電網(wǎng)長(zhǎng)度與復(fù)雜程度也逐年增多。電網(wǎng)的巡視，特別是山區(qū)巡視的復(fù)雜程度、與困難程度與日俱增。最近幾年員工薪酬成本也大幅上漲，之前的靠“人海戰(zhàn)術(shù)”作業(yè)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落伍。隨著社會(huì)的發(fā)展，整個(gè)產(chǎn)業(yè)由人力集約化向科技集約化發(fā)展。普通的勞動(dòng)性工人已不適應(yīng)企業(yè)對(duì)于未來(lái)的開(kāi)拓與薪酬的管控。薪酬現(xiàn)在已經(jīng)快成為一個(gè)企業(yè)的主要支出。隨著人類科技的進(jìn)步，特別是近幾年無(wú)人機(jī)技術(shù)的日漸成熟、成本日益降低，給了我們另一個(gè)選擇。

3.2 無(wú)人機(jī)巡線的行業(yè)前景

在國(guó)內(nèi)利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行電力巡檢的公司雖不算多，但數(shù)量也在逐漸地增加。無(wú)人機(jī)電力巡線因其方便快捷、數(shù)據(jù)清晰等特點(diǎn)被越來(lái)越多的供電公司所接受。由于線路巡視的特殊性與復(fù)雜性。高效率、低成本、便捷、可靠的無(wú)人機(jī)的需求會(huì)越來(lái)越大。

3.3 無(wú)人機(jī)巡線的優(yōu)點(diǎn)

無(wú)人機(jī)具備遠(yuǎn)距離、高空、快速作業(yè)能力，在航拍、測(cè)繪、軍事、消防、救災(zāi)等方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在已經(jīng)有無(wú)人機(jī)代替有人飛機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)、在火災(zāi)上空穿透濃煙尋找火源、迅速跨越山峰或河流搜索失蹤人員等工作的情況。利用無(wú)人機(jī)巡線，與傳統(tǒng)人工線路巡視相比不受地形限制，輕松穿越高山峻嶺、河谷與林區(qū)；速度快，最高時(shí)速能超過(guò)200km/h；降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，并可將巡視數(shù)據(jù)帶回分析?，F(xiàn)在航拍已經(jīng)能支持清晰度為720P圖傳與4K的拍攝，從細(xì)微處查找隱患點(diǎn)。攜帶、運(yùn)輸方便、靈活。多旋翼小型無(wú)人機(jī)自身重量可控制在10kg以內(nèi)，可由巡視人員隨身攜帶。多旋翼小型無(wú)人機(jī)在起飛場(chǎng)地上不受限制，只需一小塊1m2平整地面即可，在特殊地形甚至能手持起飛與降落。一般多旋翼小型無(wú)人機(jī)采用電池提供動(dòng)力來(lái)源。

3.4 無(wú)人機(jī)紅外成像設(shè)備在電力巡視中的應(yīng)用

當(dāng)無(wú)人機(jī)搭載紅外熱成像設(shè)備后，近距離檢測(cè)難以攀爬的設(shè)備。工作變得更加高效、輕松和安全。紅外熱成像攝像頭可感知低于0.1℃的溫差，提供出色的熱成像效果。測(cè)定全部電力線路的溫度顯示，判斷有誤異常過(guò)熱?？删珳?zhǔn)測(cè)量與顯示任意一點(diǎn)的溫度，對(duì)異常做最終確認(rèn)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的紅外熱成像相機(jī)已能做到設(shè)置高溫閾值，檢測(cè)到高于閾值的溫度能自動(dòng)進(jìn)行高溫提示，讓巡測(cè)工作更為輕松。

4 未來(lái)無(wú)人機(jī)線路巡視的展望

隨著科技的發(fā)展，小型化、系統(tǒng)集成化、操控簡(jiǎn)單化將成為未來(lái)巡線無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。可以預(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，將電力桿塔、變電站作為數(shù)據(jù)中繼的傳輸方式，通過(guò)安裝的中繼接收裝置在控制無(wú)人機(jī)巡視的同時(shí)將無(wú)人機(jī)獲取的圖像傳輸至地面指揮中心。巡視人員只要在辦公室通過(guò)終端操控裝置就可完成整個(gè)線路巡視工作。隨著人工智能的成熟，在不太遙遠(yuǎn)的未來(lái)，巡視人員只需通過(guò)鼠標(biāo)輕輕一點(diǎn)，無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)幾個(gè)自行完成整個(gè)線路巡視與故障點(diǎn)、隱患的排查工作。集約化、簡(jiǎn)單化、智能化將成為未來(lái)電網(wǎng)公司的工作模式。

5 無(wú)人機(jī)在巡視應(yīng)用的不足

由于我國(guó)對(duì)規(guī)范無(wú)人機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)行法律、法規(guī)函待完善，以及對(duì)空域的管制，每次飛行需要提前申報(bào)，而電網(wǎng)故障往往是隨機(jī)的、不可預(yù)測(cè)的，這就造成了在故障發(fā)生時(shí)不能隨時(shí)起飛，查巡故障原因。并且在電力系統(tǒng)故障，往往是因?yàn)閻毫印惓Ｌ鞖鈱?dǎo)致。比如：大雨、強(qiáng)風(fēng)、暴雪、雷電、山洪等。目前的無(wú)人機(jī)技術(shù)還不能完全滿足對(duì)故障巡視的應(yīng)用。

6 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)作為信息時(shí)代科技大的產(chǎn)物，具有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)電力能源的需求也日益旺盛，與之相應(yīng)的電力工程建設(shè)強(qiáng)度也在不斷加強(qiáng)。而我國(guó)國(guó)土遼闊，地形復(fù)雜，氣象條件復(fù)雜，對(duì)于復(fù)雜的電力作業(yè)尤其是山區(qū)的電力設(shè)施建設(shè)和維護(hù)，現(xiàn)有的檢測(cè)和檢查手段已不能滿足整個(gè)行業(yè)快速發(fā)展的要求。無(wú)人機(jī)的使用則會(huì)促進(jìn)電力工程建設(shè)的快速發(fā)展，同時(shí)保障電力人員的安全，將會(huì)是電力行業(yè)未來(lái)發(fā)展中不可或缺的輔助手段。

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