云南电网有限责任公司临沧供电局677000
摘要：近年来,人们对电力需求的不断增长,使电力基础设施建设规模不断扩大,输电线路也变得越来越错综复杂,这大大增加了电力巡检人员的工作强度。由于输电线路在外界中会受到许多因素的影响,致使其损伤不断累积,如果输电线路巡检工作不全面、不到位,则势必会造成输电线路发生故障,进而影响到电力的正常供应。无人机的出现,为电力输电线路的巡检工作带来了巨大的革新。本文主要对电力输电线路巡检中无人机的应用进行深入的研究。
关键词：输电线路;无人机;巡检;
引言：
为了满足人们的电力需求，电力输电线路不断增多，分布范围越来越广泛，已云南省为例，云南属于高原地区，输电线路大部分经过高山大岭这就给线路运维工作难度大幅增加，又加上近几年来林业部门保护力度加大，森林覆盖率大大增加许线树矛盾越来越凸显。这些因素对电力输电线路安全稳定运行构成威胁。为了确保电力的正常供应，就必须要对这些输电线路进行及时巡视，因此，提高电力输电线路的巡检工作的高效性是非常重要的。
1 无人机在输电线路巡检中的优势
无人机是近年来新兴的一项技术，在诸多领域中得到广泛应用，对于输电线路巡视检查而言，无人机的优势主要体现在如下几个方面:
1.1 可有效降低巡检成本，缩短巡检时间提高工作效率
云南省属于云贵高原的组成部分，地形波状起伏，平均海拔2000米左右，西部为横断山脉纵谷区，高山深谷相间，相对高差较大，地势险峻。南部海拔一般在1500-2200米，北部在3000-4000米。全省相对平缓的山区只占总面积的10%左右，大面积的土地高低参差，纵横起伏。高压输电线路路径大约80%只有选择在高山大岭之上。输电线路日常巡检效率低的瓶颈一直不能突破，以长度159千米杆塔319基的220kV线路巡检为例：一个巡检小组标准配置2人，每组平均只能完成10基杆塔段将近5千米线路长度的巡视，遇到山特别大的路段每天只能完成5-6基杆，如果巡检分4个组需8天才能完成巡检任务。无人机投入线路巡检后，线路巡检效率得到了大幅提升，无人机并不会受到地形的限制，在有效的飞行距离内，作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查。此外，由于巡检人员无需每基杆塔到位，减少攀登杆塔带来的高坠风险，从而使得作业安全性得到可靠保障，避免了安全事故的发生。
1.2 巡检更全面，安全
输电线路根据运行环境、运行时间需对杆塔上塔材、绝缘子、金具等部件进行检查。检查其外观、锈蚀情况、部件是否缺失来判断其能否持续运行，同时也是输电线路是否需要进行大修、技改的重要依据。无人机具备快速巡检的能力，可以在指定位置进行悬停，可对线路设备进行细致检查。以大疆小型机为例，目前搭载的摄像机已经具备高清、可调焦功能所拍摄的图片及视频清晰度完全能满足线路巡检的需要。人工登杆检查受环境因素影响较大，由于人视角、所在位置受限，对一些部件检查不够全面。无人机则可以多角度悬停，所以检查更全面，更清晰。对开口销、螺母等一些小部件缺失准确性要比人工登杆检查要高出许多。
无人机受自然环境和气候条件等因素的影响比人工巡检要小，在有自然灾害隐患存在的区域利用无人机对输电线路进行巡检，可以在较短的时间内顺利完成任务。
2 无人机技术在输电线路巡检中的具体应用
2.1 无人机选型原则
无人机在人们日常生活中是作为“玩具”存在，但是一旦无人机具备了电力检修的使命，其功能、性质就发生了根本性的变化。无人机在电力线路巡检作业中应该具备良好的续航时间、抗风能力，而且要能够搭载光学任务系统吊舱。中型无人机和固定翼机性能对比。详见表1.
无人直升机能够自主的进行升降，其升降功能为内控自动飞行过程，不需要人工进行操作，减少了外空操作出现意外的风险。综合上述因素，在电力线路巡检工作中，无人直升机的优势大于固定翼机。要根据地形的不同、气候的不同，对不同的巡检要求，选择不同的无人机类型。
2.2 确定巡检项目
利用无人机对输电线路进行巡检时，应当对具体的巡视检查内容进行确定，常规的巡检包括线路通道、线路本体及附属设备，可以细分为输电线路范围、点位和精细巡检三个部分。通过无人机搭载的高清相机可对输电线路本体及附属设备的异常损坏进行检测，或是借助红外成像仪对设备的异常发热进行检测。具体的巡检项目有线路通道内的地质灾害、施工作业、构筑物等情况;杆塔、导线、金具、基础;防雷装置、标志牌以及各种监测装置等。
2.3 电力输电线路异物清除中的应用
在电力输电线路巡检工作中，经常会遇到输电线路中存在异物的情况，如果不将这些异物进行及时的清除，便可能会引起输电线路故障，甚至还会因此而发生触电事故。为了避免上述问题，巡检人员经常需要通过人工的方式来清除异物，这大大增加了巡检人员的安全风险，而且在清除异物的过程中还要花费较长的时间。无人机的出现，使其在电力输电线路的异物清除中发挥着重要的作用，在应用无人机清除输电线路中的异物时，传统的方法是在无人机的机载部分搭载激光二级管模组，通过光线的聚焦作用来烧断异物，考虑到激光二极管模组所发射的激光是平行的，因此需要利用凸透镜来聚焦光线，并且光线的聚焦点需要准确的落在异物之中，在烧断异物过程中，巡检人员需要确保无人机和周边的带电设备能够保持一定的距离，而且异物在受到风力的作用下会晃动，这也使巡检人员在操控无人机来清除异物时存在较大的难度，异物清除的效率较低。通过对传统的无人机清除异物方法进行改进，将电涯、激光模组以及控制模块在多旋翼无人机中进行搭载，并由巡检人员通过云台摄像头来观察异物所在位置，通过对无人机的位置进行调整，能够使激光模组的焦点正好处于异物位置，此时巡检人员便可利用GPRS远程控制继电器来开启激光模组，从而使模组发射的激光能够很快烧断异物，进而实现对电力输电线路中异物的快速清除。
3 结论
综上所述，输电线路巡视检查是一项较为重要的工作，为了提高线路巡检效率，可对先进的无人机技术进行合理应用。通过搭建无人机巡检系统，对巡检项目进行确定，明确巡检作业流程，从而确保无人机巡检顺利进行。
参考文献
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[3]陈天添.无人机巡检输电线路技术的应用分析[J].科技与创新，2016 (04) :154-155.
论文作者:郑龙
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：无人机论文; 线路论文; 异物论文; 电力论文; 杆塔论文; 模组论文; 输电线论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;