王趙慶 王燦

摘要：在我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)不斷發(fā)展的過程中，原有人工巡檢方式已經(jīng)無法對(duì)現(xiàn)今的電力發(fā)展需求進(jìn)行滿足。在該種情況下，即需要積極通過新技術(shù)的應(yīng)用做好巡檢工作。在無人機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，也使得我們?cè)陔娏ρ矙z工作當(dāng)中具有了新的選擇。在本文中，將就旋翼無人機(jī)應(yīng)用于高壓輸電線路的巡檢進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：旋翼無人機(jī)；高壓輸電線路；巡檢

1緒論

在電力工作當(dāng)中，對(duì)于高壓輸電線路的巡檢可以說是非常重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容。在以往工作當(dāng)中，該項(xiàng)工作主要以人工的方式進(jìn)行，并輔助以載人直升機(jī)進(jìn)行巡檢。對(duì)于該方式來說，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中不僅具有較差的工作條件以及較大的工作強(qiáng)度，且工作效率較低，也無法有效的保障人員在工作當(dāng)中的安全。尤其是在部分測(cè)距不準(zhǔn)以及原因不明故障情況下，將較大程度提升工作量，部分線路受到地形因素影響，也將對(duì)巡線工作造成不利的影響。對(duì)此，即需要做好無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)巡檢水平的提升。

2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在以往人工巡檢工作開展當(dāng)中，主要通過望遠(yuǎn)鏡、紅外熱像儀以及肉眼的方式對(duì)輸電線路的發(fā)熱以及外觀情況進(jìn)行觀察，并通過測(cè)距儀的使用對(duì)安全距離進(jìn)行測(cè)算，以此判定其是否能夠?qū)σ?guī)程要求進(jìn)行滿足。受到地形以及設(shè)備方面因素的限制，人工巡視方式更多的傾向于對(duì)于接地以及基礎(chǔ)裝置的檢查，目前，主要以載人直升機(jī)的方式進(jìn)行空中巡視，以此對(duì)地面巡視當(dāng)中難以發(fā)現(xiàn)的金屬銹蝕、銷釘脫落以及導(dǎo)線斷股等問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)?？梢哉f，通過空中巡視方式的應(yīng)用，則能夠同傳統(tǒng)的人工巡視方式起到較好的互補(bǔ)效果，但載人直升機(jī)在實(shí)際巡視當(dāng)中，卻將受到較大來自空域以及成本方面的限制與影響，并因此使其在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中受到了較大的限制。對(duì)于無人機(jī)電力巡線系統(tǒng)來說，其通常由地面測(cè)控站、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無人機(jī)平臺(tái)以及數(shù)據(jù)獲取通信系統(tǒng)等部分組成，通過無人機(jī)方式的應(yīng)用進(jìn)行輸電線路的巡檢，具有著以下優(yōu)勢(shì)：第一，同人工巡線方式相比，其不會(huì)受到地形方面的限制，能夠以近距離、多角度的方式對(duì)金具、絕緣子以及導(dǎo)地線等設(shè)備進(jìn)行觀察，以此實(shí)現(xiàn)巡線效率的有效提升。同時(shí)，也能夠有效的實(shí)現(xiàn)巡檢信息的異地分析，在對(duì)人工勞動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行減少的基礎(chǔ)上有效降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；第二，在實(shí)際巡檢當(dāng)中，不會(huì)受到氣候條件以及地理環(huán)境因素的限制。對(duì)于部分人員難以抵達(dá)的區(qū)段、或者可能受到自然災(zāi)害影響的區(qū)段，通過無人機(jī)的應(yīng)用則能夠有效的進(jìn)行故障以及日常巡檢工作，具有較高的機(jī)動(dòng)性以及安全性；第三，能夠?qū)焖傺簿€目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過多旋翼無人機(jī)懸停技術(shù)的應(yīng)用，工作人員則可以通過對(duì)巡檢儀器設(shè)備的操作對(duì)輸電線路、金具、桿塔以及導(dǎo)地線所存在的缺陷情況進(jìn)行攝像、監(jiān)測(cè)以及拍照處理，在獲取相關(guān)信息之后將其回傳到地面測(cè)控站當(dāng)中進(jìn)行分析解決，以此為后續(xù)的缺陷處理提供重要的技術(shù)支持；第四，運(yùn)輸靈活便利，具有較高的作業(yè)效率。多旋翼小型無人機(jī)體積很小，能夠隨身攜帶。而對(duì)于其余類型的多旋翼無人機(jī)，則能夠同巡線車一起到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)，多旋翼無人機(jī)具有較短的準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)間，大部分在90s以內(nèi)即能夠起飛作業(yè)，并在該區(qū)域作業(yè)完成后快速的到達(dá)下一個(gè)作業(yè)點(diǎn)繼續(xù)作業(yè)；第五，具有豐富的功能擴(kuò)展。作為一個(gè)搭載平臺(tái)，通過不同監(jiān)測(cè)設(shè)備的配備即能夠使其具有豐富的擴(kuò)展功能，如對(duì)輸電線路塔身、金具、基礎(chǔ)、絕緣子以及導(dǎo)地線當(dāng)中存在的缺陷問題進(jìn)行查找等，同時(shí)也能夠進(jìn)行線路周走廊建筑以及較高樹木的檢測(cè)。

3作業(yè)流程與方法

3.1作業(yè)流程

在多旋翼無人機(jī)實(shí)際巡檢工作開展當(dāng)中，其主要流程為：第一，資料準(zhǔn)備。在該環(huán)節(jié)當(dāng)中，巡檢作業(yè)組需要能夠?qū)ρ矙z線路的交叉跨越情況、運(yùn)行參數(shù)、地形地貌、氣象條件、桿塔GPS以及線路周邊的環(huán)境情況等進(jìn)行收集；第二，巡檢作業(yè)。首先，要開展現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，在巡檢之前，需要在現(xiàn)場(chǎng)做好線路的勘察，對(duì)巡查區(qū)域當(dāng)中主要地標(biāo)物以及桿塔的GPS信息進(jìn)行核實(shí)。同時(shí)，要對(duì)無人機(jī)的起降場(chǎng)地進(jìn)行選擇，保證其具有堅(jiān)硬、平坦的特點(diǎn)，不存在砂石且四周位置不存在較高的障礙物，面積在4m2以上，且附近不存在信號(hào)干擾源。其次，在起飛之前，同樣需要做好準(zhǔn)備工作，即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)天氣情況以及周邊環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)的觀察，看相關(guān)因素是否能夠滿足安全飛行要求，具體包括有霧霾、雨水以及風(fēng)速情況等。之后，再充分聯(lián)系實(shí)際對(duì)多旋翼無人機(jī)的飛行方案進(jìn)行確定，包括有應(yīng)急預(yù)案的制定。如選擇以自主模式飛行，則需要做好航跡的規(guī)劃工作，在起降場(chǎng)地當(dāng)中對(duì)無人機(jī)的巡檢系統(tǒng)進(jìn)行展開，以兩人交叉的方式對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，在做好安全警示標(biāo)線設(shè)置的基礎(chǔ)上使其達(dá)到隨時(shí)起飛的狀態(tài)。最后，在正式起飛作業(yè)當(dāng)中，由現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人對(duì)起飛指令發(fā)出，做好起飛時(shí)間的記錄。無人機(jī)操作人員做好無人機(jī)的控制工作，使其能夠按照預(yù)定方案勻速、平穩(wěn)的飛行，如在飛行當(dāng)中遇到特殊情況，則需要按照上級(jí)要求做好飛行方案的及時(shí)更改。通常來說，其飛行速度需要控制在78m/s，如對(duì)巡檢的精確度要求較高，則需要將速度控制為34m/s；第三，作業(yè)回航。在回航之前，操作人員需要能夠?qū)Ξ?dāng)時(shí)的風(fēng)速以及風(fēng)向進(jìn)行正確的判斷，以緩慢、平穩(wěn)的方式逐漸降低飛行高度。在回航過程當(dāng)中，負(fù)責(zé)人需要在充分聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上每隔8s時(shí)間做好飛行高度的通報(bào)，確認(rèn)起降區(qū)域的安全性、不存在其余物體。在飛行器降落后，將其主電源斷開，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)記錄進(jìn)行填寫。

3.2作業(yè)方法

受到電池容量限制，目前多旋翼無人機(jī)的巡航時(shí)間通常在1520min之間。在該種情況下，為了做好無人機(jī)巡檢效率的提升，則需要能夠積極做好巡檢路徑的優(yōu)化工作，對(duì)同帶電設(shè)備的安全距離進(jìn)行充分的考慮，對(duì)于不同線路對(duì)合理、科學(xué)的作業(yè)路徑進(jìn)行制定。通常來說，對(duì)于單基塔，在巡視當(dāng)中即需要從桿塔的某一部位開始，按照順序巡視到另外一側(cè)相同部位，以此對(duì)一個(gè)閉環(huán)的流程進(jìn)行形成。在具體巡檢當(dāng)中，在同目標(biāo)距離在30m左右時(shí)，即需要逐漸降低速度飛近目標(biāo)。在接近目標(biāo)時(shí)，需要做好相機(jī)角度的調(diào)整，使其在具有良好水平性的基礎(chǔ)上便于實(shí)現(xiàn)無人機(jī)同目標(biāo)相對(duì)位置的判斷，之后根據(jù)具體作業(yè)要求使其懸停在最佳角度，控制云臺(tái)通過相機(jī)角度的調(diào)整做好目標(biāo)的檢查拍照。

4結(jié)語

無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為電力巡檢工作的開展帶來了更多新的可能。在實(shí)際電力巡檢工作當(dāng)中，需要能夠?qū)Χ嘈頍o人機(jī)的特點(diǎn)以及應(yīng)用要點(diǎn)做好把握，通過巡檢流程以及方法的科學(xué)制定與實(shí)施不斷提升電力巡檢工作效果。