摘要：本文先对架空输电线路状态检修工作的必要性进行简析，然后在跨越障碍和数据图像传输相关方面，对巡线机器人在架空输电线路状态检修中的优势进行总结，然后在障碍物探测与识别、线路检测项目与内容、线路故障定位相关基础上，对巡线机器人在架空输电线路状态检修工作中的实际应用进行详细阐述。
关键词：巡线机器人；架空输电线；线路状态；检修工作
在经济不断发展之下，社会对电力资源的需求量正在不断提升。在这种情况下，架空输电线的数量也不断增多，满足了更多人的用电要求，但输电线路的安全也受到了更多人的重视。我国疆土辽阔，在一些偏远的山区和建筑密集的市区都有架空输电线路，这些输电线路在运行过程中极易受到外界因素的影响，进而对线路的运行状态形成干扰，影响人们的正常用电。而经过对巡线机器人的运用，可以对输电线状态进行检修，精准定位故障点，及时发现问题，并且做好问题解决工作，保障线路运行的稳定与安全。
一、架空输电线路状态检修的必要性
在整个电网电能的传输中，架空输电线路是其中的关键环节，输电线路正常与安全都对电网的稳定运行有着一定程度的影响，所以架空输电线路是整个电网运行的基础与前提。随着经济社会的不断发展，我国的输电线数量正在不断增多，大部分的输电线路都架设在野外环境中，这让输电线经常受到外界因素的影响，比如雷击、污秽腐蚀以及风振等，这些都会导致导线的断股、绝缘子劣化以及金具损坏等相关的问题。若是没有对这些问题进行及时发现与维修，则很容易导致输电线路故障，从而影响电力的正常传输，对整个电力系统的运行形成影响。所以，供电企业与相关部门必须要加强对架空输电线路的检修工作，对其中存在的安全隐患进行巡视与维护，把事故都消除在萌芽阶段，以此来提升电网的稳定与安全性。在以往的输电线巡视过程中，使用的方式一般是人工手持化学仪器进行沿线观测，也可以使用直升机巡线的方式，但是人工巡视精准性比较低，劳动强度也很大，而直升机巡视成本高，在飞行时有着很多风险因素。在智能技术与通信技术发展之下，架空输电线路状态检修工作逐渐的智能化发展。经过对机器人技术的运用，能够降低人员劳动与风险，提升架空输电线状态检修工作的效率，并在此基础上保障整个电网运行的稳定与安全。
二、巡线机器人在线路检修工作中的优势
巡线机器人通常包含机器人本身与地面基站两个部分，巡线机器是结合了机械、控制以及电气等技术为一体的智能化移动设备。将巡线机器人使用在架空输电线路的检修工作中，其呈现出了以下几方面的优势：
（一）跨越障碍
巡线机器人在检修工作中需要在架空输电线上进行平稳的爬行，所以要具备一定的爬坡能力，要越过架空输电线路上的线夹、绝缘子以及线塔等，并且要在有故障情况下进行自保，以防机器人在检修时下落。不同类型的巡线机器人有着不同的功能与运动方式，有些使用轮式爬行的机器人，在巡线时可以像人一样在空中攀援，使用两只能够伸缩的机械手臂。在遇到障碍的时候，机器臂之间可以相互配合，模仿人攀援的方式调整姿态，从而跨过障碍。
（二）数据图像传输
经过对巡线机器人的运用，可以在线路巡检过程中对获得的数据与图片进行远程传输，在这过程中主要是使用无线通讯模块与地面基站之间进行双向传输。在这其中还包含了来自机器人的实时视频图像、机器人状态以及路线检测传感器数据等，而地面基站也会向机器人传输各种遥控指令。在数据传输过程中有着宽带高、距离远以及抗干扰等能力，可以在4km的范围内进行传输，有效提升了巡检效率，简化了整个检修工作流程。
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三、架空输电线路状态检修中巡线机器人的应用
将巡线机器人使用在架空输电线路状态检修中，机器人在巡检时要对线路中的障碍物进行探测，然后对线路的故障进行定位，提升线路状态检修工作的效率。
（一）障碍物探测与识别
将巡线机器人使用在架空输电线路的状态检修中时，输电线路上的防震锤、悬垂线夹以及耐张线夹等都是机器人在运行过程中的阻碍。要想跨越这些障碍，进行远距离与大范围的巡检工作，机器人就需要运用自身具备的传感探测与识别功能跨越这些障碍，在这其中要控制机器人的运行速度，以免和障碍物发生碰撞。然后要依据障碍物的实际情况跨过障碍。所以，在使用巡线机器人对架空输电线路进行检修之前，需要在机器人上装置红外、CCD摄像机以及超声波等相关的检测传感器，以此对障碍物进行探测。在实际工作过程中，机器人障碍探测识别包含了对防震锤、耐张线夹以及悬垂线夹等障碍的定位，同时还对障碍物的类型进行识别，依据障碍种类实施有效的跨越措施，在这其中还要把轮式行走方式转变成为越障工作方式，在完成越障运动之后，再改成为行走巡线方式。
（二）线路检测
在对架空输电线路状态进行检修时，巡线机器人需要进行以下检修工作：其一是塔杆，检查横担与杆塔本身是否有变形、损坏、腐蚀以及被盗等相关的问题；其二是导线与避雷线，主要是检查其是否有锈蚀现象，是否存在断股、损伤以及异物悬挂的现象；其三是绝缘子与线路金具，主要是检查其是否有裂纹、有无污秽或者是伞裙开裂的问题，金具则要检查其是否脱落与生锈等现象；其四是线路通道，主要是对于树木、建筑物和线路导线之间的距离进行检测。因为在一些野外环境中树木比较多，树木枝叶很有可能对线路形成损伤，而城市区域的建筑物也有可能对线路形成影响。以上这些都是巡线机器人在对架空输电线路状态进行检修时需要检测的项目与内容。通过对这些项目内容的检测，能够对整个架空输电线路状态进行全面检修，及时发现其中的问题。
（三）线路故障的定位
巡线机器人的使用主要是对架空输电线路状态进行检修，其中最关键的是对线路的故障进行定位。在检修过程中，巡线机器人的故障与损伤探测方式有以下两种：其一是视觉检查，视觉检查方式使用比较广泛，主要是使用分辨率高的CCD摄像机摄取目标图像，将图像实时传输到地面基站或者是保存下来。然后再由基站工作人员依据图像中导线、绝缘子等原件外观来观察其是否有损坏问题，或者也可以使用计算机图像处理与人工复查相结合的方式对线路障碍问题进行判断。在这过程中需要注意的是控制机器人携带的摄像设备，要精准捕捉对象目标，从多角度获取高清的图像，为架空输电线路检修工作提供可靠的参考资料；其二是红外探测技术，对于一些早期故障，比如压接点松动或者是导线断股等问题，若是使用视觉检查的方式一般难以发现。针对这些故障就需要使用红外探测技术，在出现导线断股、绝缘子损害、压接管连接不良等相关问题时，故障点附近一般会有温度升高的现象，改变热辐射分布，而红外传感器则能够获取表面温度超出环境正常温度的异常温升点，从而精确定位线路上的故障点。对巡线机器人在作业时的位置和故障点位置进行实时确定，这是巡线工作中的重要内容。精准标识线路故障点对于设备的检修和维护而言十分重要，在这过程中还可以使用里程计来定位，同时也可以使用GPS技术定位。
结束语：
输电线路状态检修工作对于整个电网运行而言十分重要。在进行状态检修工作中，经过对巡线机器人的运用，能够对线路上的一些障碍进行跨越和识别，对线路上的杆塔、绝缘子以及线路金具等进行检测，进而使用红外探测等相关技术对故障点进行定位，以此提升线路检修工作质量。
参考文献：
[1]何邦权. 架空输电线路状态检修与巡线机器人技术[J]. 科学与信息化, 2017(16).
[2]孙皓宁. 关于输电线路智能巡检机器人的应用研究[J]. 工程技术:文摘版, 2016(9):109-109.
[3]蒋笠. 浅析架空输电线路状态检修[J]. 企业技术开发, 2016, 35(18):107-108.
论文作者:郭润山
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签：线路论文; 线机论文; 状态论文; 输电线论文; 工作论文; 机器人论文; 故障论文; 《基层建设》2018年第29期论文;