无人机巡检技术在输电线路运维中的应用研究

分类：论文范文 发表时间：2020-09-02 10:31

　　摘要:使用无人机对双回路输电线路进行巡检时，当完成其中一回线路的巡检工作，飞往另外一回线路进行巡检时，从杆塔顶部跨越这一方式，从安全性和作业效率来说都比从线路下方穿越的方式更佳，也是目前无人机操作人员采用最多的方式。但是就目前而言，无人机过塔过程主要依靠无人机作业人员的经验进行操作，没有形成系统的分析和总结。无人机过塔过程存在很多需要注意的地方，处理不好将有可能造成碰线、撞塔事故。本文将在现有无人机输电巡检技术基础上，探讨针对不同塔型安全、高效的过塔技术。

　　关键词：无人机；输电线路；运维管理

　　引言

　　随着社会经济的迅猛发展及城市化步伐不断加快，各行各业对电力的需求越来越大，因此以超/特高压输电线路为主骨架的全国互联大电网应运而生。然而，由于电网规模和电压等级迅猛扩大，随之而来的新的电网运行模式对超/特高压输电线路运行检修技术提出了更高的要求。超/特高压输电线路电压等级高、输送距离远、塔架较以往高且穿越地形比较复杂。为了掌握输电线路的运行状况以及时排除电力安全隐患，电力部门需投入大量人力、物力对输电线路进行定期巡检，并且有时由于复杂地形、极端天气等人为不可控因素的影响在时间上更是存在捉襟见肘的尴尬局面。

　　1无人机巡检集中管控系统架构

　　无人机在电力巡检的过程中，会在地面基站的指引下，沿着事先规定好的输电线路进行有序的飞行，并保持与输电线路之间的安全距离。当无人机到达设备的周边时，能够在特定的位置停留，并选取最佳角度进行图像拍摄并进行有效处理。为保证采集图像的完整性，工作人员应该定期对采集设备和被检测设备进行性能调试，包括对无人机的减震云台和航向的调整。目前，随着电力系统越来越复杂，电力设备越来越多，无人机的电力巡检任务也越来越繁重。为实现电力系统的安全运行，供电公司应该建立健全相应的处理机制，例如工作人员要及时对附属设备以及线路进行集中优化，确保5G无人机的电力巡检工作能够顺利进行。

　　2作业要求

　　熟悉并掌握无人机工作原理：无人机的飞行，无需建设辅助飞行环境，在平原、湖泊、高山等各种地形地貌情况都可以随时、飞行和降落。既可以悬停、前飞、后飞，也可以侧飞、盘旋等，从而多视角、高精度检查输电线路故障情况、杆塔的定位情况等。而无人机这些功能是基于智能化的工作原理设计。关键技术要点，一是装置了无线电遥控设备，二是装置了自动驾驶仪，三是设计并装置了一套远程操作程序作为无人机的控制系统。在此基础上，地面操作人员通过雷达、红外线等设备技术，对无人机进行遥控、跟踪和采集输电线路的信息数据。熟悉并掌握无人机操作规程：从2016年开始，供电公司就开始进行无人机在输电巡检应用模式试点工作，并制定了无人机在输电巡检的技术标准。2017年开始，无人机在输电巡检中大面积推广应用。与此同时，《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》颁布实施。供电公司出台这部作业技术导则，对相关人员提出了规范化、标准化的操作规程，并要求无人机操作人员按章操作、规范飞行。目前，供电公司更是对无人机巡检作业作出了强制化的执行要求，并将巡检杆塔数量、线路设备及附属设施的故障发现率、线路巡检周期、等指标纳入综合化考核指标中。

　　3做法

　　3.1 无人机对输电线路红外测温工作的应用

　　无人机进行红外测温依据的是线路设备的发热原理。 一种是电压致热设备，由电压作用引起设备发热，常见的主要有瓷质绝缘子零值、复合绝缘子棒芯电蚀、劣质泄露电流等；还有一种是电流致热设备，就是由电流作用引起的发热，接头位置的接触电阻大于导线电阻所引起的发热， 所以发热的程度主要与电流大小有关。 在无人机上安装红外检测设备，可以通过无人机近距离接近线路，实现线路的红外探测，帮助运行人员更好的发现线路中的故障。 当然， 为确保无人机红外测温检测性能的最大发挥，还需要做好两者之间的良好融合，要加强技术攻关，以保证两者均能正常、稳定运行，更好的完成巡检任务。

　　3.2 无人机对输电线路故障巡视的应用

　　无人机为架空输电线路的故障巡视提供了新的选择，①杆塔湿滑、积雪覆冰天气的故障巡查工作。人工登杆塔进行故障巡查的安全风险大，劳动强度高，在这种情况下，采用无人机配合巡查，能够克服天气和架空输电线路的不利因素，达到很好的效果。②属于故障放电点位于导线档距中央，比如吊车等大型施工车辆对于架空输电线路造成的故障，或者故障放电点位于其他不容易人工拍照的位置。在这种情况下，运用无人机进行近距离查看，拍照取证，将大大缩减巡查的时间，为判定故障点的位置和具体原因提供有力的图片保障。③山林、河沟蔓延区域的线路故障巡查工作。受地理环境的限制，故障巡查的进度严重延缓，此时运用无人机配合开展线路故障查找，也将取得事半功倍的效果。

　　4结束语

　　通过研究无人机输电线路巡检集中管控系统的关键技术，有效地分配了无人机等检查资源，提升了资源利用率；通过研究基于输电线和地理信息系统的无人机检查结果的处理方法，提出并改善处理流程，实现巡检结果的缺陷诊断信息化和自动化，提高了数据检索效率，提升了检查结果数据处理的准确性。未来将继续提高系统的可靠性，准确性和智能性，以保障电网的自愈能力和稳定性。

　　参考文献

　　[1] 邵瑰玮,刘壮,等.架空输电线路无人机巡检技术研究进展[J].高电压技术,2020,46(01):14-22.

　　[2] 黄谨益.电力输电线路巡检中无人机的应用[J].电子技术与软件工程,2019(001):P.233-233.

　　[3] 王松,夏秀华.浅谈无人机在输电巡检应用中的操作方法[J].科技经济导刊,2018,26(34):80.

　　作者何 伟

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