无人机在丘陵地区高压输电线路巡检与运维中的应用

无人机在丘陵地区高压输电线路巡检与运维中的应用

王德龙

（广西电网有限责任公司崇左供电局输电管理所532200）

摘要：近年来，随着我国电力事业的快速发展，电网安全稳定运行关系到电网企业的效益和社会的稳定。作为电力系统中十分重要的环节，输电线路的稳定运行直接关系到整个电力系统的安全运行。因此，输电线路的运行与维护作为保证供电系统安全稳定运行的基础，需要不断的加强建设。本文主要探讨无人机在丘陵地区高压输电线路巡检与运维中的应用。

关键词：无人机；丘陵地区；高压输电线路；巡检

引言

无人机巡检方式是把小型摄像机、照相机、红外检测仪、紫外检测仪放置在飞机（或吊舱）内。无人机自身安装GPS自主线路导航控制模块，通过控制中心控制平台，实现飞机的航线的设定和相关的飞行操作。无人机上各种检测仪器实时检测的图像，可以通过无线网络传输至控制中心监控台，实现实时观测，或者在巡航完成时，将设备巡航影像资料取回进行观测分析[1]。现阶段输电线路巡视主要以正常巡视、故障巡视、特殊巡视三种常规巡视制度为主，并逐渐向状态巡视的科学巡视方法转变，同时辅助以各类杆塔监控设备。但无论是常规巡线方式还是状态巡视，均以地面巡视为基本手段，并辅以带电登杆（塔）检查等。另外，现存的巡视制度为人工巡视，也存在各种不同的局限性。

1无人机在在丘陵地区高压输电线路巡检的优势

1.1无人机在输电线路故障中的优势

丘陵地区输电线路所经的地形起伏比较大，存在一些比较大的档距，如一座山丘就只有一基杆塔，用传统人工途步对其正常巡视，爬不了几座山头人工体能就明显的下降，难以支撑遇到偏远无人区，且车辆无法直接到达的杆塔段，直线距离只有3公里，用人工沿着崎岖小道步行需3小时方可抵达第一基杆塔，待完成巡视任务返回到车辆上，共需耗时7个多小时采用人工巡视是既费时又耗为，工作效率极其低下若采用无人机进行巡视，1小时内就可完成巡视工作无人机又可升空或旋停空中，对输电线路导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础、附属设施、线路通道等进行抵近地多方位巡检再在无人机挂载一些有关的设备，可同步完成对输电线路带电检测及拍照或视频摄像等，更好的提升巡视效果[2]。

1.2无人机在输电线路防灾减灾中的优势

防山火巡检、施工外为破坏巡检、爆雨山洪后山体溜坡巡检、线路覆冰后巡检等当输电线路通道上发生山火时，按原来的人工现场管控，一组人员只能管控一个火点遇上山火面积较大时，现场人工管控距离山火较近，这就威胁着现场管控人员的人身安全若采用无人机方式，人员可在山火较远处操控无人机，在空中对火场进行立体的监视，并将现场画面即时传回管理系统管理人员针对现场的火情，采取措施，确保电网线路的安全再如暴雨山洪后山体塌方溜坡时对线路的特殊巡检，这时期一线人员对输电线路进行巡视是很危险的不但无法到现场巡视，无法知道现场的受灾情况，还容易在地质灾害中造成巡视人员伤亡这时无人机就能派上大用场了，不但能对现场进行灾后空中特殊巡视，还能通过机上挂载的设备将现场受灾图像及时传送到抢险救灾指挥部使指挥部在第一时间掌握现场受灾情况，并根据受灾图像进行分析，及时制订出抢险救灾方案和抢修技术措施切实做到在大灾中把损失降到最低，同时还保证电网的可靠性切实做到在大灾中保人身安全、保电网安全、保设备安全[3]。

2丘陵地区高压输电线路巡检工作面临新的考验

2.1防外破形势日益严峻

工程建设项目逐年增多，输电线路所经地域的自然环境和社会环境日益复杂，防外破工作任务艰巨。近几年，随着电力事业的不断发展，输电网规模越来越大，设备越来越多，巡视的工作量也在不断的增加，运行人员逐渐无法忍受重负。与此同时，电网管理水平的不断提高，运行维护单位也对输电线路的运行管理方式进行着不断的探索。基于动态分析线路运行状态，动态预测重点巡视区段的思想逐渐提出了状态巡视的新思路[4]。以提高巡视质量和效率为主要目标，根据线路的不同情况及其缺陷、故障发生的概率、发展规律及对运行的不同影响，加强和突出了巡视的重点和要求。有效的避免了故障发生概率较低区段的重复、不必要巡视及故障多发区段的巡视不到位。

2.2单纯依靠输电线路人工巡视的不足

单纯依靠人工巡视，运维人员需要逐基登杆，劳动强度较大，安全风险较高。对于地理环境较为复杂的区域，单纯依靠人工巡视，不能快速而有效地查找并处理缺陷。若遇到大风、雷雨、冰雹、持续高温等恶劣天气，运维人员不便到达工作现场时，必须采用其他的巡视方式，来对人工巡视方式加以补充[5]。

3相关对策和建议

3.1树立正确的专业管理目标

无人机的输电线路巡视宜主要以自身程序控制为主，以无线电遥控为辅，即在每次巡视前，根据输电线路不同的高度、线路塔形、跨越弧垂等因素而预先设定不同的飞行轨迹，从而以最合适的巡查方位来观察线路。飞行轨迹的设定包括飞行高度、角度、与导线距离、飞行速度等多方面的要求，这些都需要在运行后不断的试验中总结归纳。无人机的飞行巡线方式宜采用往返巡视，在返回发射地点的同时进行同样的故障、隐患排查，以达到从不同角度观察输电线路，准确无漏点的反映线路情况的目的[6]。

3.2建立标准化的无人机人工联合巡检工作体系

无人机巡视的加入将会使状态巡视这一科学巡视制度更加合理。无人机巡视在状态巡视制度中将用于故障发生率较低的线路，由于无人机巡视的人力成本低，故对于故障发生率低的线路可以安排少量人员控制无人机巡视，这样在线路故障率统计仍未解决的现在，可靠的应用无人机将弥补由于统计错误而产生的线路巡视不到位。随着科技的发展，当无人机的运行成本足够低时，为了保障输电性能的可靠性，甚至可以安排无人机全线路的日常周期巡视，而不是短周期巡视[7]。

3.3建立无人机人工联合巡检指标体系及目标值

重视无人机人工联合巡检的具体推广应用，建设由专业人员配备专业设备的无人机专业班组，固定人员定点研究相关问题，让更多的无人机人工联合巡检理念成为现实，并结合丘陵地区的地理、气候条件研究出适合丘陵地区特点的联合巡检办法。提供积极条件，不断充实无人机人工联合巡检的团队力量[8]。

4结论

随着输电可靠性的要求越来越高，各种电压等级无人机巡检的不断尝试及应用，特高压架空输电线路无人机巡检将逐步成为可能，它将．大幅提高巡检作业的质量和科学管理技术水平，增强电力生产自动化综合能力，创造更高的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]刘伟东，李源源，杨鹤猛，武艺，杨丰恺，孔令宇，陈利明.架空输电线路中无人机平台的差异化分析[J].科技创业月刊，2017，22（02）：22-24.

[2]郭元东.提高输电线路巡视效率的途径分析[J].通讯世界，2016，21（04）：184-185.

[3]涂洁，冯智慧，梁文勇，王乐希，万家伟.小型无人机在电力线路巡检中的应用分析[J].电气时代，2016，26（11）：75-77.

[4]张鸿鹏.西藏地区架空输电线路运行维护及防雷措施浅谈[J].中国新技术新产品，2016，12（09）：73-74.

[5]葛兴科.试论220kV输电线路运行维护中应注意的问题[J].中国高新技术企业，2016，23（02）：149-150.

[6]刘烈.无人机巡检输电线路技术的应用探讨[J].低碳世界，2016，13（01）：30-31.

[7]周辉，杨颖锐，杨生兰.无人机在电力系统中的应用及发展方向分析[J].科技创新与应用，2016，29（04）：185.

[8]黄谨益.无人机在电力输电线路的各种应用[J].大众科技，2015，23（09）：81-83.

作者简介：

王德龙男1986-本科技师。