潘木生

摘要：在目前的現(xiàn)狀下，專門用于檢測(cè)輸電線路的具體技術(shù)手段正在逐步得到更新，進(jìn)而體現(xiàn)了信息化手段運(yùn)用于檢測(cè)輸電線路的良好效果。但是不應(yīng)當(dāng)忽視，很多架設(shè)于野外的輸電線路本身處于復(fù)雜的線路檢測(cè)環(huán)境中，對(duì)于此類線路如果僅憑人工檢測(cè)的手段，則很難達(dá)到精確檢測(cè)線路的目的。與原有的線路檢測(cè)方式相比，運(yùn)用四旋翼飛行器作為輔助的全新線路檢測(cè)手段能夠保證達(dá)到優(yōu)良的線路檢測(cè)效果，因此目前需要明確輸電線路檢測(cè)領(lǐng)域運(yùn)用四旋翼飛行器的具體技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器；輸電線路檢測(cè)；關(guān)鍵技術(shù)

近些年以來，輸電線路檢測(cè)領(lǐng)域的人工檢測(cè)手段已經(jīng)得到轉(zhuǎn)變，在此基礎(chǔ)上誕生了四旋翼飛行器的全新檢測(cè)技術(shù)[1]。相比而言，運(yùn)用四旋翼飛行器可以達(dá)到近距離測(cè)定輸電絕緣子以及其他線路部分的效果，并且不必完成人為的桿塔攀登操作。同時(shí)，四旋翼飛行器本身的飛行能力、空中盤旋能力與著陸能力都是較強(qiáng)的，其可以達(dá)到靈活控制飛行速度的目標(biāo)，對(duì)于近距離檢測(cè)輸電線路能夠體現(xiàn)優(yōu)良的技術(shù)運(yùn)用效果，簡化了檢測(cè)輸電線路的基本操作流程[2]。

一、 四旋翼飛行器的基本技術(shù)原理

從基本技術(shù)原理的角度來講，四旋翼飛行器針對(duì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度可以借助自動(dòng)化的方式加以調(diào)整，進(jìn)而針對(duì)特定的飛行方向予以控制，并且對(duì)于牽拉旋翼的作用力能夠做到隨時(shí)進(jìn)行改變[3]。在此過程中，向上的牽引力主要來自于電動(dòng)機(jī)牽引螺旋槳葉，確保在較短的時(shí)間里對(duì)于反方向的旋轉(zhuǎn)力矩予以有效的控制。由此可見，四旋翼的飛行器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的飛行角度控制，確保飛行器內(nèi)部的各個(gè)部位電機(jī)都能始終維持同樣的旋轉(zhuǎn)方向。通過運(yùn)用以上的自動(dòng)控制方式，四旋翼飛行器對(duì)于反方向的扭矩作用力可以達(dá)到抵消的效果。

例如在從事前后俯仰的具體操作時(shí)，四旋翼飛行器對(duì)于后側(cè)電機(jī)以及前側(cè)電機(jī)目前的旋轉(zhuǎn)速度能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的控制，在此基礎(chǔ)上達(dá)到電機(jī)輸出功率適當(dāng)減小或者增大的控制效果。在后側(cè)與前側(cè)的拉力差異影響下，飛行器就會(huì)自動(dòng)做出傾斜或者俯仰的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)向前飛行的效果。除此以外，四旋翼飛行器還可自動(dòng)完成前后俯仰以及滾動(dòng)飛行的各種不同動(dòng)作[4]。

二、 對(duì)于輸電線路檢測(cè)運(yùn)用四旋翼飛行器技術(shù)的必要性

從當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，多數(shù)城鄉(xiāng)地區(qū)對(duì)于原有的線路電壓等級(jí)都在逐步予以提高，如此才能保證滿足現(xiàn)階段的區(qū)域供電需求。由于受到較高的線路電壓等級(jí)與較廣的線路分布規(guī)模影響，那么將會(huì)造成難度很大的線路檢測(cè)操作。并且，目前現(xiàn)存的多數(shù)輸電線路都處于惡劣的自然環(huán)境下[5]。某些暴露于戶外的高壓輸電線路由于欠缺常規(guī)性的線路維護(hù)，進(jìn)而造成輸電線路出現(xiàn)磨損、斷裂或者腐蝕的不良現(xiàn)象。除此以外，處于輸電線路周邊的樹木以及其他障礙物也會(huì)頻繁刮擦輸電線路，造成線路斷裂或者引發(fā)其他的短路故障。

具體對(duì)于輸電線路的體系而言，絕緣子串構(gòu)成了關(guān)鍵的輸電線路設(shè)施。然而實(shí)際上，技術(shù)人員針對(duì)絕緣子串如果未能做到全面予以日常維護(hù)，則很容易造成突然產(chǎn)生的線路閃絡(luò)故障。在情況嚴(yán)重時(shí)，過高的系統(tǒng)電壓可能會(huì)徹底擊穿絕緣子，或者導(dǎo)致絕緣子的縫隙部位流經(jīng)強(qiáng)度較高的瞬時(shí)電流，此種現(xiàn)狀將會(huì)引發(fā)顯著的線路閃絡(luò)事故。在目前現(xiàn)存的輸電系統(tǒng)各類典型故障中，絕緣子故障占據(jù)較高的線路故障比例。為了達(dá)到避免線路絕緣子頻繁產(chǎn)生故障的目的，那么必須能夠做到運(yùn)用科學(xué)手段來檢測(cè)絕緣子串，確保對(duì)于不良的絕緣子運(yùn)行狀態(tài)能夠做到及早予以察覺[6]。

傳統(tǒng)的人工線路檢測(cè)方式將會(huì)消耗較長的線路檢測(cè)時(shí)間，并且檢測(cè)操作人員還會(huì)面對(duì)較高的檢測(cè)操作風(fēng)險(xiǎn)性。在高空作業(yè)的狀態(tài)下，技術(shù)人員通常無法做到在較短的時(shí)間里迅速鑒別出現(xiàn)故障的線路絕緣子串，或者由于不慎進(jìn)行檢測(cè)操作進(jìn)而造成自身的傷害。對(duì)于以上的檢測(cè)技術(shù)手段如果要在根源上進(jìn)行改進(jìn)，那么針對(duì)輸電線路的檢測(cè)過程應(yīng)當(dāng)引進(jìn)四旋翼飛行器的全新檢測(cè)技術(shù)，確保能夠體現(xiàn)最大限度內(nèi)的檢測(cè)結(jié)論精確性，保障檢測(cè)技術(shù)人員自身的操作安全。

三、 探析輸電線路檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于四旋翼的飛行器主要可以分成動(dòng)力系統(tǒng)、飛行控制器、電子羅盤、導(dǎo)航系統(tǒng)、檢測(cè)絕緣子的裝置、測(cè)量距離的超聲波模塊、地面控制系統(tǒng)、數(shù)碼拍攝相機(jī)、傳輸圖像的模塊以及其他的重要系統(tǒng)模塊。截止目前，技術(shù)人員針對(duì)檢測(cè)野外的輸電線路已經(jīng)能做到靈活運(yùn)用四旋翼的飛行器予以完成，具體涉及如下的線路檢測(cè)操作要點(diǎn)：

（一） 轉(zhuǎn)化傳感器數(shù)據(jù)

在目前看來，技術(shù)人員針對(duì)GPS的飛行器導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)可以做到靈活予以運(yùn)用，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)的量測(cè)方程，并且通過模擬的方式得出飛行器目前的真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。經(jīng)過數(shù)值修正的處理后，技術(shù)人員即可給出用于控制飛行姿態(tài)的航位數(shù)據(jù)信息，確保達(dá)到正確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化效果。因此可見，四旋翼飛行器在客觀上能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)傳感信號(hào)的目的，從而避免了出現(xiàn)模糊的線路檢測(cè)結(jié)果。

模糊控制技術(shù)目前能夠被運(yùn)用于處理不確定的傳感器數(shù)據(jù)，尤其是針對(duì)超聲波的傳感信息而言。對(duì)于傳感器發(fā)送的各類原始數(shù)據(jù)首先需要運(yùn)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的方式加以處理，并且借助模糊控制的措施來構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)算法。在此前提下，對(duì)于控制電機(jī)的信號(hào)即可予以獲取，以上的電機(jī)控制信號(hào)來自于轉(zhuǎn)化后的模糊輸出量。在超聲波的測(cè)距技術(shù)輔助下，運(yùn)用四旋翼的飛行器可以達(dá)到以上的信息轉(zhuǎn)化效果[7]。

（二） 控制飛行器的飛行高度與飛行角度

四旋翼飛行器主要應(yīng)當(dāng)包含飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)、自動(dòng)化的飛行控制系統(tǒng)、超聲波的距離檢測(cè)系統(tǒng)與飛行導(dǎo)航系統(tǒng)。通過構(gòu)建飛行器模型的措施，應(yīng)當(dāng)能夠達(dá)到修正各種飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)的目的，進(jìn)而確保給出精確程度更高的線路檢測(cè)結(jié)論。并且，運(yùn)用仿真模擬的方式可以給出相應(yīng)的角度控制以及高度控制技術(shù)措施，從而保證了飛行器能夠始終處于正確的操控過程中。

例如對(duì)于樹叢遮擋的特殊輸電線路如果要達(dá)到順利進(jìn)行線路檢測(cè)的目的，那么必須借助以上的飛行器設(shè)施才能予以實(shí)現(xiàn)。這是由于，四旋翼的飛行器對(duì)于待測(cè)物體能夠?qū)崿F(xiàn)近距離的測(cè)定，避免由于間隔較大的測(cè)量距離，因此導(dǎo)致精確性較低的檢測(cè)結(jié)論產(chǎn)生。并且，四旋翼的飛行器還能自動(dòng)繞過某些遮擋物體，確保運(yùn)用合理的角度來選擇檢測(cè)輸電線路的方式，從而實(shí)現(xiàn)了合理性與科學(xué)性更強(qiáng)的線路檢測(cè)效果，提供決策的根據(jù)。

（三） 確保得出正確的線路檢測(cè)結(jié)論

與傳統(tǒng)的人工線路檢測(cè)方式相比而言，運(yùn)用四旋翼飛行器有助于避免線路檢測(cè)中的數(shù)據(jù)誤差，對(duì)于正確的線路檢測(cè)結(jié)論能夠給予更多的保障。在雷電氣候或者其他的惡劣氣候影響下，運(yùn)用四旋翼的飛行器也能夠保證完成正常的線路檢測(cè)操作，避免了惡劣氣候給線路檢測(cè)帶來的各種不良影響。在構(gòu)建仿真計(jì)算模型的前提下，四旋翼飛行器即可輸出特定的絕緣子串故障點(diǎn)，并且借助自動(dòng)化軟件來判斷現(xiàn)有的線路故障點(diǎn)，此項(xiàng)措施有助于技術(shù)人員迅速完成線路故障修復(fù)的措施。

對(duì)于絕緣子串來講，常見故障主要體現(xiàn)為線路斷裂以及破損等故障。因此作為線路檢測(cè)的負(fù)責(zé)人員而言，關(guān)鍵在于做到經(jīng)常檢測(cè)絕緣子串，尤其是在惡劣氣候的狀態(tài)下，借助自動(dòng)檢測(cè)的方式來判斷與識(shí)別故障點(diǎn)。通過推行常規(guī)性的線路檢測(cè)方式，應(yīng)當(dāng)能做到及時(shí)察覺目前現(xiàn)存的潛在線路絕緣隱患，然后運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)手段來進(jìn)行修復(fù)。

四、結(jié)束語

輸電線路檢測(cè)通常都會(huì)涉及強(qiáng)度較大以及風(fēng)險(xiǎn)性較高的高空檢測(cè)操作，并且技術(shù)人員還需要逐個(gè)完成針對(duì)特定區(qū)域內(nèi)的輸電設(shè)施檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)針對(duì)目前線路檢測(cè)方式的轉(zhuǎn)變與改進(jìn)，那么針對(duì)輸電線路的科學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域有必要引進(jìn)全新的線路檢測(cè)技術(shù)，借助四旋翼的飛行器設(shè)施來測(cè)定線路運(yùn)行狀態(tài)。具體針對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)踐而言，關(guān)鍵在于保證四旋翼飛行器用于檢測(cè)各類輸電線路的精確性，確保能做到在根源上消除線路檢測(cè)的誤差。

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（作者單位：國網(wǎng)南平供電公司）