输电线路智能化立体巡检研究

输电线路智能化立体巡检研究

高山 番学进 张林华 高举

云南电网有限责任公司楚雄供电局 云南楚雄 675000

摘要：随着我国经济的发展，对电力资源的需求也在不断增加，电力输电线路的规模也越发庞大，而传统人工巡检的线路巡检方式，很难满足我国偏远地区和无人区的巡检工作，同时也存在费时费力，巡检周期长等问题，这为我国输电线路安全平稳运行埋下了巨大的安全隐患。鉴于此，本文对输电线路智能化立体巡检技术进行研究，希望能为我国电力线路的安全平稳运行提供一些参考。

关键词：输电线路；立体巡检；智能化

1专业管理的目标

1.1立体巡检理念

在输电线路专业管理中线路巡检工作是一项非常重要的内容，但由于我国目前偏远山区或无人区4G网络覆盖有限，输电线路的巡检工作主要依靠人力完成，这就导致实际的巡检工作效率低下，线路运行状态数据信息所花费的收集时间较长。而在城市内依靠监测装备来采集线路状态的措施，在这些地区又无法正常使用，这严重影响了线路运行的安全。因此为了提高我国电力系统运维水平，急需采用全新的可视化技术和无人机技术，来帮助维护人员对线路进行巡检，这可以提高巡检工作的效率，并降低人力成本的支出，也将推动我国电力行业的进一步发展。

1.2立体巡检的范围和目标

立体巡检的范围：主要应用在地形环境复杂、气候条件多变的地区。立体巡检的目标有以下几点：一是利用可视化技术对输电线路进行远程在线巡检，可以减少维护人员巡检工作的强度，特别是维护人员不易到达的地区，运用远程巡检技术，可以提高实际巡检工作的效率。可视化技术可以及时发现输电线路在运行过程中存在的安全隐患，同时也能发现外部因素对线路运行的影响；二是利用无人机技术进行巡检，能够及时发现以往地面巡检工作无法发现的一些细节，如杆塔上的绝缘设备和金属类设备等，这可以消除人力巡检所存在的巡检盲区，进一步提高线路运行的稳定性；三是当输电线路出现故障时，可视化技术可以及时发现较为明显的故障出现原因，如断线、掉钻、串数、山火、机械施工等原因所造成的线路故障。无人机技术可以快速查找通道和可视盲区存在的线路故障问题，代替人力在复杂地形完成对塔杆的检查，从而及时发现塔杆上避雷器、绝缘子等设备在运行时存在的安全隐患，这极大的提高了故障检查的效率，又降低了人力巡检工作存在的安全风险。特别是在不停电的情况下，可以对35KV线路进行登杆检查，这是人力巡检工作无法实现的。由此可以看出，智能化立体巡检有效的提高我国输电线路巡检工作的效率，为我国电力行业输电线路的现代化管理提供了技术支持。

1.3立体巡检的目标值

智能化立体巡检技术的使用，能够及时发现输电线路自身存在的安全隐患，以及外部自然因素对线路运行的影响，可以为电力企业提前做好相关防控措施提供数据支持。当线路发生故障时，也能在较短的时间内找出具体故障线路。立体巡检目标值的最佳值如下：外部因素所造成的跳闸次数应为0；外力破坏所导致的停运率应为0；外力破坏隐患规范处置率应为100%。

2专业管理的具体方法

2.1组建立体巡检工作组织机构

成立立体巡检工作检查领导小组，对立体巡检工作进行统一组织和统一指挥，对立体巡检工作的实际情况进行汇总和上报，及时了解输电线路在运行过程中所存在的安全隐患。立体巡检工作检查领导小组最主要的工作是做好数据的汇总，并及时整理巡检信息上报给上级部门，同时及时安排相关人员对输电线路所存在的安全隐患进行处理。

2.2与可视化技术和无人机技术相融合

（1）与可视化技术融合。立体巡检技术与可视化技术相融合，可以实现对输电线路在线监测。运用高压导线磁场感应技术为数据采集设备提供电能，在运用无线自主网的通信方式解决输电线路所存在的网络盲区问题。该项技术的应用特别适用于一些维护人员不易到达的地区，解决了传统人工巡检所存在的不足，能够获取到无人值守或无法到达地区的现场高清图片和视频数据信息，并将采集到的数据上传到控制中心，维护人员在控制中心就可以实时查看线路的运行情况。这种方式实现了对线路的远程在线巡检，极大的减少了维护人员的日常巡检工作量，提高了输电线路巡检工作的质量和巡检效率，为我国输电线路现代化管理水平的提升提供了技术支持。

（2）与无人机技术融合。现阶段参与到输电线路巡检工作的无人机，主要采用多悬翼无人机，这种无人机具有操作简单、灵活性好、悬停稳定性好、抵御风能力强等优势，可以对输电线路中的塔杆、绝缘子串、金具等设备进行图像数据采集，并将这些数据信息传送到控制中心，维护人员通过对数据的分析，可以了解输电线路相关设备的破损情况。同时该项技术可以在大型检修作业之前，对输电线路进行勘测，提前了解输电设备的运行状况，便于后续巡检方案的制定。多悬翼无人机能够完成输电线路巡检工作的内容主要归为五类：一是杆塔类，查看杆塔是否存在变形，杆塔上是否存在异物；二是导地线类，查看导地线是否存在断股、异物以及异常放电等情况；三是绝缘子类，查看绝缘子设备是否存在闪痕、灼烧痕迹以及破损等情况；四是金具类，查看线夹、间隔棒以及均压环是否存在破损或变形等情况；五是通道类，查看是否存在超高树木等潜在危险因素。

3评估与改进

3.1立体巡检的实际应用效果

立体巡检技术的应用，提高了日常巡检工作的效率，减少输电线路缺陷故障的发生概率，保证了输电线路安全平稳运行。如对某220KV线路的97座塔杆加装无源可视化巡检装置，对全长31km的线路进行远程可视化在线巡检，能够及时发现施工、山火、线路破损等情况，可以保证输电线路的安全平稳运行。

3.2立体巡检的不足

立体巡检的不足主要表现在以下几点：一是无人机续航能力较差，需要无人机操作人员到达指定地点投放，且飞行控制距离有限，许多地形复杂地区实际应用效果并不理想。此外，在山谷等横风严重地区，无人机的操作难度较大，所拍摄的图片清晰度下降；二是目前我国无人机相关技术人才不足，技术培训力度不够，电力企业中拥有无人机驾驶证的技术人员较少，许多无人机驾驶人员并未经过专业训练很难应对突发的驾驶状况；三是无源可视化装置安装成本较高，很难在我国进行大面积推广。

3.3改进方向

立体巡检的具体改进方向主要有以下几点：一是推广立体巡检技术在输电线路中的应用范围，特别是一些施工、山火容易发生的地区；二是对重点线路安装可视化巡检装置，及时了解输电线路现场的实时数据信息，一旦发现影响输电线路运行的安全隐患，应及时采取相应措施，最大程度的减少隐患所造成的输电事故；三是对日常巡检工作进行严格管理，并制定相应管理制度，提高巡检工作的智能化水平，缩短巡检工作强度和巡检周期。增加无人机巡检力度，减少人力成本投入；四是对无源可视化巡检装备进行改进，增加红外探视和像素对比功能，实现对山火、机械施工等突发情况的自动报警功能。

4结语

随着我国经济的发展，我国电力网络的规模不断扩大，输电线路在通过地形复杂，气候多变等地区时经常会发生输电线路故障，而如此庞大的输电网络给维护人员的实际维护工作带来了巨大挑战。同时传统人工巡检的线路巡检方式，很难满足我国偏远地区和无人区的巡检工作，也存在费时费力，巡检周期长等问题，这为我国输电线路安全平稳运行埋下了巨大的安全隐患。因此就需要提高输电线路巡检工作的智能化水平，运用现代科学技术提高巡检工作的效率和质量，为我国电力系统的平稳运行奠定基础。

参考文献

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[2]李倩竹, 杜永永, 杨阳. 无人机智能巡检在输电线路中的应用与发展研究[J]. 四川电力技术, 2020(3):53-56.

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