歐小冬

摘 要：員工在戶外線路的巡視過程會受到氣候、路況等因素的制約，為克服這些問題，站在無人機(jī)巡視科技的視角探究配電系統(tǒng)差異化運(yùn)維對策，以期對該領(lǐng)域的從業(yè)者提供一些參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)巡視科技;配電系統(tǒng);差異化;運(yùn)維對策

中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）22-0161-02

0 引言

因?yàn)橹袊牡乩憝h(huán)境比較繁瑣，經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)加快，各類管線鋪設(shè)范圍不斷增大，線路穿過野外地區(qū)的部分也很大。因?yàn)橐巴鈿夂颉h(huán)境均十分繁瑣，導(dǎo)致各種管線經(jīng)常產(chǎn)生問題，如此就使得管理者要定期檢測野外線路。在員工巡視野外線路時(shí)，因?yàn)橛脮r(shí)長、消耗多，導(dǎo)致巡視過程常常出現(xiàn)巨大浪費(fèi)。為提高巡視效率，節(jié)約巡視成本，無人機(jī)科技在巡視中獲得了廣泛使用。在今后的管理過程，無人機(jī)科技的地位必定得到進(jìn)一步提升。

1 無人機(jī)巡視系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.1 無人機(jī)能夠垂直升降

因?yàn)樵诰唧w的線路巡查階段，路況較為繁瑣，有些線路可能會穿過地形很陡峭的地方，這些地方人難以進(jìn)入，通常也沒有通車，給巡視工作造成較大困難。若采用直升機(jī)來巡視，就需要有平坦地帶完成升降操作，這就是一個較大制約條件。借助無人機(jī)開展巡視工作，五福輔助措施，也無需專門建立跑道，較為靈活機(jī)動，升降沒有限制。

1.2 運(yùn)行精度高

因?yàn)闊o人機(jī)飛行較為機(jī)動，能夠在小區(qū)域完成特殊動作，例如懸停改向等運(yùn)行動作。如此一來，無人機(jī)能夠在各種地形中完成巡視，而且巡視的精度較高。該種對輸電線路的巡視，能夠克服人工巡視的缺陷。

1.3 可控面積廣

因?yàn)闊o人機(jī)的自動應(yīng)用水平很高，能夠促使無人機(jī)智能運(yùn)行。只需技術(shù)人員設(shè)置好巡視線路，就能夠保障無人機(jī)完成自主飛行與巡航。因?yàn)闊o人機(jī)的自動化程度很高，對無人機(jī)的操控十分簡便，容錯率大，系統(tǒng)運(yùn)用的成本也較低。

1.4 能夠在夜間飛行

因?yàn)闊o人機(jī)在夜間任然可以正常工作，能夠借助紅外成像科技、熱成像科技，對巡視區(qū)域的線路完成檢查。特別是熱成像科技，能夠很簡便的基于溫度的改變，檢測出隱蔽性很高的故障點(diǎn)，經(jīng)過熱成像圖和直接成像的圖片相比較，能夠更為深入的理解線路問題，削減檢修時(shí)間。

1.5 當(dāng)前無人機(jī)的運(yùn)用

因?yàn)闊o人機(jī)對許多環(huán)境均能夠很好適應(yīng)，已普遍用于各種巡視當(dāng)中?，F(xiàn)如今，無人機(jī)已重點(diǎn)被用在正常巡視、異常巡視等方面。在面臨緊急情況時(shí)，無人機(jī)還能夠被用作災(zāi)情巡視，能夠?qū)κ転?zāi)區(qū)域完成拍照錄影取證，給救援人員提供一定依據(jù)。無人機(jī)還被用作桿塔定位，能夠做好防雷措施。

2 無人機(jī)巡視科技遵守的原則

2.1 常規(guī)巡視原則

在當(dāng)前的應(yīng)用調(diào)價(jià)下，因?yàn)闊o人機(jī)應(yīng)用的成本很高，因此，較為基礎(chǔ)的巡邏任務(wù)，技術(shù)人員要盡可能采取傳統(tǒng)的機(jī)巡體系。機(jī)巡的自動化程度很高，能夠?qū)?xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)深入排查。針對接近難度很高的地方，技術(shù)人員能夠借助無人機(jī)巡視導(dǎo)線、桿塔以及河坡等難以接近的地方。在人口集中區(qū)例如城區(qū)，通常存在無人機(jī)禁飛的標(biāo)志，需要將人工巡視用作重要手段，無人機(jī)用作輔助方法。

2.2 特殊巡查原則

針對緊迫性很高的特殊災(zāi)害問題，例如山火、山體滑坡等現(xiàn)象，在天氣條件很好的時(shí)候，空域針對無人機(jī)飛行沒有限制的狀態(tài)下，因?yàn)闊o人機(jī)反應(yīng)快速，巡視便捷，要盡可能采取無人機(jī)來巡視這些地區(qū)。存在限制條件時(shí)，能夠主要采取人工巡查，借助無人機(jī)巡查為補(bǔ)充。無人機(jī)能夠智能存檔，在面臨對雷擊點(diǎn)展開巡視的現(xiàn)象時(shí)，能夠采取無人機(jī)操作。

2.3 單線路異常巡視原則

開展單線路異常巡視工作時(shí)，因?yàn)闊o人機(jī)的速度很快，操作人員能夠先借助無人機(jī)完成定位工作，對路徑實(shí)現(xiàn)迅速定位，便于后期工作的開展。

2.4 天然災(zāi)害巡查原則

因?yàn)闊o人機(jī)獲得的是第一手信息，能夠?qū)ΜF(xiàn)場實(shí)現(xiàn)迅速反饋，為搶修者的做好早期準(zhǔn)備工作。因此，在面臨天然災(zāi)害時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考量無人機(jī)科技，為搶修者提供依據(jù)，確保搶修工作的效果與效率。

3 無人機(jī)巡視科技介紹

3.1 多旋翼無人機(jī)分析

當(dāng)前，用作配電系統(tǒng)巡視的無人機(jī)類型較多，但大都是四旋翼與六旋翼等類型。多旋翼無人機(jī)具備如下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

（1）無人機(jī)能夠垂直起飛與降落，不用任何輔助設(shè)備，無需專門的機(jī)場與跑道，對環(huán)境要求不高，能在野外隨處升降。（2）無人機(jī)運(yùn)行精度高，能持續(xù)懸停、前后飛、側(cè)飛以及盤旋等。多旋翼無人機(jī)可以在平原、湖泊以及高山等環(huán)境下飛行巡視，能夠借助空中優(yōu)勢，多角度、高精度巡視輸電線路運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，所以可以有效彌補(bǔ)人工巡查3.2的缺陷。（3）無人機(jī)飛速可控范圍廣，智能化水平高，能起到程控自主運(yùn)行與智能返航等各種先進(jìn)作用;操作非常便捷有效，有很高的容錯性，系統(tǒng)性能安全穩(wěn)定、機(jī)動靈活，飛行成本不高。（4）在夜間，無人機(jī)也可以起到作用，無人機(jī)配備的熱成像設(shè)施，能夠通過溫度異常改變對比值，發(fā)現(xiàn)隱蔽性很強(qiáng)的故障點(diǎn)，例如導(dǎo)線、線夾以及引流線是否存在發(fā)熱墊，絕緣層、桿塔是否有擊穿發(fā)熱等。根據(jù)以往可見光巡視，熱成像巡視可以順利實(shí)現(xiàn)夜晚輸電設(shè)施故障巡視，大幅度提升故障點(diǎn)巡視的精準(zhǔn)度，為故障搶修延長時(shí)間。

3.2 多旋翼無人機(jī)運(yùn)維工作

當(dāng)前，多旋翼無人機(jī)于配電系統(tǒng)運(yùn)維中能夠開展如下幾種工作：常規(guī)巡檢、故障巡檢、災(zāi)情勘查、桿塔定位等等。

（1）常規(guī)巡檢：根據(jù)多旋翼巡視方案對架空線路本體、附屬設(shè)備、線路通道等展開的常規(guī)巡查工作。（2）故障巡檢：運(yùn)行機(jī)構(gòu)為找出線路故障點(diǎn)，主要原因和故障狀況等開展的線路巡視工作。（3）災(zāi)情巡檢：當(dāng)出現(xiàn)地震、泥石流、山火以及巨大覆冰等天然災(zāi)害后，按照要求安排無人機(jī)對受災(zāi)現(xiàn)場展開災(zāi)情調(diào)研拍攝與錄影取證，采集設(shè)備損壞與環(huán)境變化狀況的工作。（4）桿塔定位：借助無人機(jī)采集桿塔經(jīng)緯度坐標(biāo)，其精準(zhǔn)度高，把采集的桿塔經(jīng)費(fèi)度坐標(biāo)信息錄進(jìn)雷電定位平臺，可以更好監(jiān)測落雷狀況，更好開展配電線路抗雷活動。

4 無人機(jī)巡視科技下配電系統(tǒng)差異化運(yùn)維對策

4.1 配電系統(tǒng)差異化運(yùn)維對策分析

設(shè)備差異化運(yùn)維對策是以加強(qiáng)現(xiàn)有基礎(chǔ)信息管理，采取多種信息化管理模式（比如電網(wǎng)SCADA平臺、配電智能化平臺、生產(chǎn)信息平臺等），及其多種離線、線上的檢查方式（比如紅外檢查、局域放電檢查等），組織配網(wǎng)線路、設(shè)施狀態(tài)評估與關(guān)鍵性評價(jià)，根據(jù)機(jī)器健康度與關(guān)鍵度兩大維度對設(shè)備產(chǎn)開管控級別分類，對不同控制級別的產(chǎn)品進(jìn)行逐層、逐類、分專業(yè)控制，達(dá)到避免故障出現(xiàn)、縮短故障停運(yùn)時(shí)段以及停運(yùn)損失、提升設(shè)施使用率的目的[1]。建立配電系統(tǒng)差異化運(yùn)維對策，要通過幾點(diǎn)工作：組織設(shè)備狀態(tài)評估，明確機(jī)器健康度;組織設(shè)備關(guān)鍵性評價(jià)，明確機(jī)器重要度;結(jié)合產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)矩陣，明確設(shè)備控制級別;建立工作方案，組織運(yùn)維活動。通常情況下，信息化建立后，市區(qū)能夠每月安排一次巡視，農(nóng)鄉(xiāng)區(qū)域因?yàn)榫€路荷載量很少，能夠每3個月安排一次巡視。

4.2 無人機(jī)巡視系統(tǒng)的差異化運(yùn)維方法

當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用中，每個供電局已把無人機(jī)技術(shù)使用在工作當(dāng)中，而且開始強(qiáng)化對無人機(jī)飛行者的培育，確保無人機(jī)能夠更好開展各種要求的巡視工作。當(dāng)前，無人機(jī)的應(yīng)用已非常普遍，在具體使用中，所有采用無人機(jī)科技的單位已經(jīng)把“人巡+機(jī)巡”視為基本的差異化運(yùn)維方法。在具體運(yùn)用中，每個應(yīng)用部門均線設(shè)置了典型路線用作試點(diǎn)路線，并詳細(xì)觀察無人機(jī)的具體使用效果[2]。結(jié)合歷史資料和以往勘查發(fā)現(xiàn)，技術(shù)部門能夠與無人機(jī)反饋的信息進(jìn)行交叉比較，掌握無人機(jī)巡視的穩(wěn)定性。通常情況下，遠(yuǎn)程巡視路線通常是每3個月安排一次巡視，在特別狀況下，應(yīng)用單位能夠安排每月巡視1次。在具體的巡視過程，特殊巡視通常是每3個月安排2次，一次是正常巡視的填補(bǔ)，一次是特殊狀況的應(yīng)變。

（1）配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)與創(chuàng)建。當(dāng)前，配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)與建設(shè)環(huán)節(jié)，盡管也采用網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星圖來處理，但部分細(xì)節(jié)很難精準(zhǔn)判定，最后還是采取以往的人工測量的辦法，周期長、效率低[3]。使用無人機(jī)就鞥狗實(shí)現(xiàn)對椰樹地區(qū)的詳細(xì)測量，而且結(jié)合電網(wǎng)線路架設(shè)要求采集有關(guān)數(shù)據(jù)資料，有效減少因地形變化原因造成的電網(wǎng)線路架設(shè)缺陷。經(jīng)過對無人機(jī)有關(guān)測量信息的分析，根據(jù)電網(wǎng)項(xiàng)目的具體狀況進(jìn)行協(xié)調(diào)處置，實(shí)現(xiàn)對通道信息的高效、合理使用，促使電網(wǎng)線路的設(shè)計(jì)更為規(guī)范。（2）配電線路項(xiàng)目驗(yàn)收。配電線路項(xiàng)目驗(yàn)收過程，大都采取地表觀察，常用工具檢驗(yàn)施工效果，針對線路設(shè)備的頂部就要登桿檢查[4]。采用無人機(jī)承載拍攝機(jī)，能多角度、多方面實(shí)現(xiàn)可視化驗(yàn)收，拍攝到的圖片逐個研究，對項(xiàng)目質(zhì)量控制起到良好作用，避免了人工登桿、走線等工作，減小了事故概率。驗(yàn)收后巡視的影像信息能夠作為驗(yàn)收記錄妥善保存，便于后期復(fù)檢。

5 無人機(jī)技術(shù)急需改進(jìn)的地方

當(dāng)前，無人機(jī)技術(shù)的使用仍然存在很多問題，具體表現(xiàn)在幾個方面：（1）蓄電池續(xù)航性能差。因?yàn)闊o人機(jī)體型很小，若想確保無人機(jī)能夠穩(wěn)定靈活的運(yùn)行，無人機(jī)中的電池必定是體積、重量均很小，功率很大。因?yàn)閲鴥?nèi)的科技水平較低，無人機(jī)電池的科技水平不高，導(dǎo)致無人機(jī)一次僅能持續(xù)飛行15-20分鐘，隨后就必須返程充電，這樣極大影響著巡視效率[5]。因?yàn)橐巴怆娔苎a(bǔ)充很難，野外工作人員通常要準(zhǔn)備許多電池，提高了巡視費(fèi)用。（2）信號極易受到干擾。同樣因?yàn)闊o人機(jī)體型小，因此無人機(jī)可以承載的傳輸設(shè)備也較小。因?yàn)檠惨暉o人機(jī)重點(diǎn)是巡檢線路中的問題，需要確保圖片、視頻的清楚度，因此，在對功率與清楚度都有要求的基礎(chǔ)上，很多無人機(jī)均選擇2.4G頻段的信息全高清傳送系統(tǒng)，在100MW功率下完成傳送。短波通訊的不足是受到的影響很大，若無人機(jī)和控制臺間的限制很多，極易導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)失真，甚至?xí)驗(yàn)閿?shù)據(jù)傳送困難，造成無人機(jī)墜毀。

6 結(jié)語

總之，在克服了以往人工巡視問題以后，無人機(jī)已得到大范圍的使用。無人機(jī)能夠提高巡視質(zhì)量，促使巡視工作朝著智能化、自動化趨勢發(fā)展，滿足社會的發(fā)展潮流。

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