吳寶林

摘要：隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)人機(jī)在遠(yuǎn)程遙控、圖像回傳、續(xù)航時(shí)間、飛行品質(zhì)上有了明顯的突破，從而為其在電力作業(yè)中的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展前景。探討了無(wú)人機(jī)在電力線路巡視中的選型原則、巡檢模式，概括了電力線路巡檢作業(yè)中無(wú)人直升機(jī)和固定翼機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行方式、通信鏈路系統(tǒng)中繼模式、無(wú)人機(jī)巡檢模式進(jìn)行了深入探討。對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢模式的討論側(cè)重各種不同巡檢模式的應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用特性分析，為不同情況下無(wú)人機(jī)巡檢中繼方式的選擇提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)配電網(wǎng);安全;生產(chǎn)管理

引言

目前，配網(wǎng)架空線大部分分布在山丘地區(qū)。這些線路普遍存在線路長(zhǎng)、跨越河流多、所處地段地形復(fù)雜、人跡罕至等特點(diǎn)，如果僅靠人工來(lái)對(duì)這些線路進(jìn)行巡維，所需要的費(fèi)用高，時(shí)間消耗長(zhǎng)，安全性低;無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)正好解決了電力線路維護(hù)中的難題，大大提高了巡視效率。而無(wú)人機(jī)通道自動(dòng)巡檢技術(shù)在配網(wǎng)中的成功應(yīng)用，解放了巡視人員操作無(wú)人機(jī)的雙手，使其注意力更多放在在無(wú)人機(jī)拍攝回來(lái)的通道影像中，進(jìn)一步提高了配網(wǎng)線路機(jī)巡作業(yè)的安全性和有效性。

1無(wú)人機(jī)巡檢模式的選擇和應(yīng)用

1.1無(wú)人機(jī)飛行方式

無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中，為避免無(wú)人機(jī)在極端惡劣氣候及其他因素影響下垂直墜落造成對(duì)線路的災(zāi)難性損壞，無(wú)人機(jī)沿線路飛行時(shí)與線路邊線應(yīng)具有一定的水平距離。因光學(xué)任務(wù)吊艙系統(tǒng)安裝于飛機(jī)下方，為滿足巡視質(zhì)量的要求，且避免無(wú)人機(jī)受線路電磁場(chǎng)的影響，保證無(wú)人機(jī)有充裕的飛行空間，無(wú)人機(jī)在線路上方飛行應(yīng)具有一定的垂直距離H，綜合上述各種因素，無(wú)人機(jī)在巡檢作業(yè)中需在線路斜上方進(jìn)行飛行。為提高巡線效率，在光學(xué)吊艙任務(wù)系統(tǒng)具有足夠掃描視場(chǎng)角時(shí)，無(wú)人機(jī)可進(jìn)行單向巡視，即沿線路方向巡視1次。在較高電壓等級(jí)線路中，因各相間距大、塔高，無(wú)人機(jī)光學(xué)吊艙任務(wù)系統(tǒng)受檢測(cè)距離、視角范圍的影響，常規(guī)的單方向巡檢往往不能滿足巡視質(zhì)量的要求，此時(shí)無(wú)人機(jī)可在線路兩側(cè)進(jìn)行往返巡視。

1.2應(yīng)用模式

將不同的無(wú)人機(jī)類型、不同中繼模式、不同的設(shè)備進(jìn)行組合形成不同的工作模式，這些模式的組合可以完成平原地區(qū)、山區(qū)地帶等復(fù)雜地形區(qū)域的巡線任務(wù)。無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視巡檢作業(yè)中的應(yīng)用主要有以下5種。（1）中型無(wú)人直升機(jī)（任務(wù)機(jī)）+地面中繼模式。該模式適用于任務(wù)機(jī)無(wú)法直接與地面測(cè)控車(chē)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況，即任務(wù)機(jī)距離地面測(cè)控車(chē)距離超過(guò)直視范圍，或任務(wù)機(jī)與地面測(cè)控車(chē)之間有障礙物阻隔，任務(wù)機(jī)采集到的圖像和遙測(cè)信號(hào)首先通過(guò)無(wú)線鏈路發(fā)送給塔架中繼終端，中繼終端再轉(zhuǎn)發(fā)給地面測(cè)控車(chē)載終端，地面測(cè)控車(chē)的控制指令也通過(guò)塔架中繼終端轉(zhuǎn)發(fā)給任務(wù)機(jī)終端，控制任務(wù)機(jī)的工作狀態(tài)。（2）中型無(wú)人直升機(jī)（任務(wù)機(jī)）+空中中繼（小型無(wú)人直升機(jī)）模式。該模式針對(duì)采用地面中繼的不足，在數(shù)據(jù)鏈路上增加1臺(tái)中繼機(jī)，任務(wù)機(jī)采集到的圖像和遙測(cè)信號(hào)首先通過(guò)無(wú)線鏈路發(fā)送給中繼機(jī)，通過(guò)中繼機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)給地面測(cè)控車(chē)載終端，地面測(cè)控車(chē)的控制指令也通過(guò)中繼機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)機(jī)終端，控制任務(wù)機(jī)的工作狀態(tài)。（3）中型無(wú)人直升機(jī)（任務(wù)機(jī)）+空中中繼（固定翼無(wú)人機(jī)）模式。該模式的中繼機(jī)采用固定翼無(wú)人機(jī)，利用固定翼無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、抗風(fēng)能力強(qiáng)、成本低、飛行和控制操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，有效提高中繼的靈活性，（4）小型無(wú)人直升機(jī)或微型無(wú)人直升機(jī)（近距離/通視/快速巡視）模式。該模式主要是執(zhí)行巡線任務(wù)的任務(wù)機(jī)距離地面測(cè)控車(chē)較近，且沒(méi)有障礙物遮擋，任務(wù)機(jī)可以通過(guò)無(wú)線鏈路直接與地面車(chē)載設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。任務(wù)機(jī)和吊艙拍攝到的2路視頻信號(hào)和遙測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)任務(wù)機(jī)終端壓縮和調(diào)制等處理后，傳輸?shù)降孛孳?chē)載終端。地面車(chē)載終端的遙控?cái)?shù)據(jù)也直接發(fā)送到任務(wù)機(jī)終端，控制任務(wù)機(jī)的工作狀態(tài)。

2無(wú)人機(jī)在安全監(jiān)督管理中的應(yīng)用

對(duì)于大型的施工作業(yè)范圍，作業(yè)點(diǎn)多面廣，特別是野外作業(yè)，人的不安全行為難而由專人全面監(jiān)督，人的自覺(jué)性可能會(huì)失去監(jiān)督，出現(xiàn)違章作業(yè)行為，且會(huì)失去監(jiān)督與糾正。通過(guò)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用可以快速飛到作業(yè)點(diǎn)，減少監(jiān)督人員的來(lái)回奔跑，減少監(jiān)督人數(shù)，及時(shí)攝像或拍照，實(shí)時(shí)監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的作業(yè)行為，及時(shí)指出或糾正不安全行為，為安全監(jiān)督管理提供有效的取證，提高管理人員的監(jiān)督效率。

3無(wú)人機(jī)在應(yīng)急安全管理中的應(yīng)用

在某一地區(qū)發(fā)生水浸、內(nèi)澇期間，供電線路設(shè)備出現(xiàn)故障，搶險(xiǎn)人員無(wú)法勘探清楚災(zāi)區(qū)災(zāi)情，掌握災(zāi)區(qū)損失、災(zāi)區(qū)環(huán)境情況，且冒險(xiǎn)派人去勘察容易發(fā)生人身安全事故。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用將對(duì)災(zāi)區(qū)的電網(wǎng)損失情況、災(zāi)區(qū)環(huán)境情況提供有非常大的作用，可以及時(shí)攝像或拍照回傳，給搶修人員為災(zāi)情評(píng)估，下一步電力搶修復(fù)電工作，提供有利資料收集，并減少人員的冒險(xiǎn)作業(yè)，保證搶險(xiǎn)人員的人身安全，為應(yīng)急搶險(xiǎn)提供有力的保障。

4結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)通道自動(dòng)巡檢技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了配網(wǎng)架空線的運(yùn)維效率及安全性，但是仍存在一些亟需解決的問(wèn)題。比如，目前現(xiàn)場(chǎng)采集桿塔高度數(shù)據(jù)暫時(shí)只能采用相對(duì)高度定位的方法進(jìn)行采集，這使得實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)人機(jī)必須從原始采集點(diǎn)起飛，給實(shí)際使用帶來(lái)一定的不便。解決此問(wèn)題的方案是采用海拔定高對(duì)桿塔高度進(jìn)行采集。但由于目前尚未有任何測(cè)量技術(shù)，能使無(wú)人機(jī)測(cè)得的海拔高度滿足使用要求，該方案尚未能實(shí)現(xiàn)。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)上的發(fā)展與攻堅(jiān)，在不久的將來(lái)無(wú)人機(jī)在電力巡檢行業(yè)中將能發(fā)揮出更大的作用。

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