王鵬飛

摘要：在時(shí)代歷史大潮飛速發(fā)展的今天，科學(xué)技術(shù)的不斷提高帶動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。然而，在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)中，10kV配網(wǎng)架空線及設(shè)備架設(shè)于街道、河畔、山區(qū)、叢林等，運(yùn)行條件復(fù)雜、高空障礙物多、起飛條件差等因素制約了10kV配網(wǎng)線路的使用，為此本文提出了無無人機(jī)在10kV配網(wǎng)架空線路的應(yīng)用前景，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);10kV配網(wǎng);架空線路;應(yīng)用前景

引言

隨著電力市場不斷改革，面向用戶側(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜;由于網(wǎng)架構(gòu)建需要、專用工程接入和銷戶、新建工程用電需求等多方面因素的影響，配網(wǎng)設(shè)備異動(dòng)較為頻繁，且由于電壓等級(jí)較低，配網(wǎng)線路設(shè)備間距較小，增加了配網(wǎng)巡視運(yùn)維難度。傳統(tǒng)配網(wǎng)作業(yè)模式較為單一，大多依賴人工自主作業(yè)，自動(dòng)化、智能化程度有待提升。在主網(wǎng)輸電線路巡視工作中，搭載可見光、紅外傳感器等模塊的無人機(jī)巡檢系統(tǒng)已成為日常巡視的主要手段，而當(dāng)前無人機(jī)在配網(wǎng)架空線路中的應(yīng)用并不廣泛。隨著無人機(jī)新技術(shù)的發(fā)展和配網(wǎng)智能化進(jìn)程的推進(jìn)，將不斷改良的無人機(jī)應(yīng)用于10kV配網(wǎng)架空線路作業(yè)中能夠有效提升工作效率，彌補(bǔ)當(dāng)前工作模式中存在的不足。

1無人機(jī)在10kV配網(wǎng)架空線路中應(yīng)用的作用及優(yōu)勢

1.1無人機(jī)在10kV配網(wǎng)架空線路中應(yīng)用的作用

10kV配網(wǎng)架空線路是電力企業(yè)管理工作的基礎(chǔ)，做好巡線工作，在10kV配網(wǎng)架空線路巡視中有效解決出現(xiàn)的問題，不僅能保障整條供電線路的傳輸能力，更能充分促進(jìn)整體供電運(yùn)行能力的全面提升。充分結(jié)合無人機(jī)技術(shù)，將電力線路巡視過程中必須注意的控制點(diǎn)位與觀測要點(diǎn)互相融合、貫通，通過使用無人機(jī)開展10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作，這對(duì)于改善整體的供電效果無疑是一大福音。利用無人機(jī)開展10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作不僅可以大幅度提升10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作的效率和速度，還能夠充分保障供電公司的運(yùn)行能力。

1.2無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

當(dāng)前隨著我國電力產(chǎn)業(yè)的快速建設(shè)和發(fā)展，在供電過程中對(duì)供電線路的供電狀態(tài)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。由于不同區(qū)域范圍內(nèi)供電量以及供電狀況存在一定的差異，因此需要在供電管理過程中充分做好供電線路的巡視工作，對(duì)供電線路當(dāng)中存在的各種缺陷和故障問題進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且提出針對(duì)性的處理措施來加以解決，有效提高整個(gè)供電工作的質(zhì)量和效果。無人機(jī)代替人工登桿檢查桿塔上的部件，搭載見光相機(jī)拍攝桿塔照片，在整個(gè)巡視工作的效果和質(zhì)量方面得到了明顯的提升，也避免了人工檢查的安全風(fēng)險(xiǎn)。在具體的巡視過程中，人工巡視和無人機(jī)技術(shù)之間進(jìn)行有效結(jié)合，可以最大限度上保證電力線路在最短的時(shí)間范圍內(nèi)完成全面的巡視和檢查，為整個(gè)供電工作的安全性和穩(wěn)定性提供重要的保障。因此，作為供電單位，在線路巡視工作中需要對(duì)無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用加以充分重視，對(duì)線路巡視工作中存在的不足進(jìn)行改進(jìn)和完善，充分發(fā)揮出無人機(jī)技術(shù)在電力線路巡視工作中的工作優(yōu)勢，有效提高供電工作的整體質(zhì)量和效率。

2配網(wǎng)無人機(jī)選型基本要求

配網(wǎng)線路桿塔間跨越長度較短，多架設(shè)于人口密集區(qū)或郊區(qū)道路旁，部分配網(wǎng)線路位于山區(qū)或跨江架設(shè);在配網(wǎng)架空線路中還安裝有刀閘、柱上開關(guān)、配電變壓器等設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型眾多。因此對(duì)應(yīng)用于配網(wǎng)架空線路的無人機(jī)提出幾點(diǎn)基本要求：可靠性高。機(jī)身小，墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)低;便攜性強(qiáng)。裝拆、攜帶方便，對(duì)起降場地要求低，可迅速開展作業(yè);功能多樣?？纱钶d多種檢測模塊，便于開展故障巡視和發(fā)現(xiàn)不同類型的設(shè)備隱患。為滿足巡視方式多樣性，無人機(jī)應(yīng)能夠搭載高速圖像模塊、紅外、紫外成像傳感模塊、特高頻、超聲波局放傳感模塊等模塊，并滿足相應(yīng)技術(shù)參數(shù)配置要求。各模塊針對(duì)配網(wǎng)線路檢測的主要故障類型為：可見光圖像。導(dǎo)線斷股、絕緣子斷裂脫落、引流元件間隙過大、絕緣層破損、異物纏繞、桿號(hào)牌缺失等;紅外成像。刀閘、電纜終端、線夾、導(dǎo)線接頭等部位的發(fā)熱故障;紫外成像。設(shè)備電暈放電情況;局放測試。配電變壓器、電纜終端內(nèi)部局部放電現(xiàn)象。

3無人機(jī)在10kV配網(wǎng)架空線路的應(yīng)用前景

3.1在躲避障礙物的應(yīng)用前景

因?yàn)闊o人機(jī)設(shè)備在10kV配網(wǎng)架空線路巡視過程中起到了顯著的作用，但是無人機(jī)設(shè)備運(yùn)用到10kV配網(wǎng)架空線路巡視過程中還是要面對(duì)較多的環(huán)境要素，其中存在著較多的艱難險(xiǎn)阻，要清理無人機(jī)設(shè)備巡線過程中的障礙物，那么巡線人員要根據(jù)無人機(jī)巡線技術(shù)的運(yùn)用特點(diǎn)，把無人機(jī)障礙巡線工作中躲避手段整合成一套系統(tǒng)，然后有效地運(yùn)用到10kV配網(wǎng)架空線路的巡視過程中，這樣就可以幫助無人機(jī)設(shè)備更好地躲避障礙物。另外紅外線感光系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中起到了重要作用，如果檢測到障礙物的光源有所變化，此時(shí)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出信號(hào)，從而強(qiáng)迫無人機(jī)改變之前的路線。

3.2在現(xiàn)場勘察中的應(yīng)用前景

將無人機(jī)與VR技術(shù)結(jié)合能使飛行更加安全高效便捷，在電網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)揮更大優(yōu)勢。VR技術(shù)可為操作人員提供身臨其境的沉浸感，通過VR眼鏡實(shí)時(shí)觀看巡檢過程中的影像，有助于提高操作人員對(duì)無人機(jī)周邊環(huán)境和障礙物的感知能力，能夠進(jìn)一步改善避障效果，降低操作難度。近年來無人機(jī)公司正在不斷研究改進(jìn)無人機(jī)和VR的結(jié)合技術(shù)。在穿越機(jī)/競速無人機(jī)領(lǐng)域就搭載了FPV（第一人稱視角）設(shè)備，使飛手和賽事現(xiàn)場的觀眾能夠通過無人機(jī)鏡頭實(shí)時(shí)觀看飛行過程，體驗(yàn)坐在駕駛艙內(nèi)的感覺。配網(wǎng)架空線路開展綜合檢修、業(yè)擴(kuò)工程、新建工程等工作需提前進(jìn)行現(xiàn)場勘察，了解設(shè)備周邊環(huán)境，審查安全措施是否符合現(xiàn)場實(shí)際條件。對(duì)于穿梭在農(nóng)村建筑、山區(qū)池塘等復(fù)雜地形的配電線路，依靠人工沿線一根根桿塔進(jìn)行勘察往往將耗費(fèi)大量時(shí)間和精力。搭載VR設(shè)備的小型無人機(jī)具備靈活輕便、噪音干擾小、危險(xiǎn)系數(shù)低的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)便捷的飛行，可應(yīng)用于輔助工作負(fù)責(zé)人和工作票簽發(fā)人開展現(xiàn)場勘察工作。既能快速收集現(xiàn)場信息，掌握線路交叉跨越、T接點(diǎn)、臨近帶電部位等情況，又能夠減少無人機(jī)飛行噪音、意外墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)周邊居民造成的影響。目前公司系統(tǒng)內(nèi)，變電運(yùn)維人員已開始學(xué)習(xí)使用VR型無人機(jī)對(duì)GIS變電站開展設(shè)備巡視，此項(xiàng)技術(shù)具備可行性。

3.3現(xiàn)場巡視工作的效中的應(yīng)用前景果

無人機(jī)設(shè)備在10kV配網(wǎng)架空線路巡視過程中續(xù)航能力相對(duì)較強(qiáng)，巡視工作效果非常明顯。通過無人機(jī)巡線工作的開展，大大提高了供電單位10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作的效果和質(zhì)量，同時(shí)相關(guān)工作人員的工作效率也得到了全面提升，降低了人力資源的投入量。相關(guān)供電工作單位通過大量實(shí)踐工作整合和分析之后得出，通過無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，在10kV配網(wǎng)架空線路的巡視工作中，可以實(shí)現(xiàn)全天候無干擾巡線工作，相關(guān)工作人員只需要在終端控制無人機(jī)設(shè)備，即可完成遠(yuǎn)距離的10kV配網(wǎng)架空線路巡視工作，與傳統(tǒng)的巡線工作方式相比，通過無人機(jī)設(shè)備的使用大大降低了供電單位內(nèi)部巡線工作人員的工作壓力和時(shí)間投入量，為供電單位帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

結(jié)語

近年來在應(yīng)用于配網(wǎng)架空線路的無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域涌現(xiàn)出許多新成果，作為搭載平臺(tái)其具備的功能正向多元化發(fā)展，從而更好地適應(yīng)各種配網(wǎng)工作需求。利用無人機(jī)可在智能配網(wǎng)架空線路領(lǐng)域輔助開展多項(xiàng)業(yè)務(wù)，能夠有效減輕人員負(fù)擔(dān)，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率和質(zhì)量，有利于提高配網(wǎng)供電可靠性，具有十分可觀的應(yīng)用前景。

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