摘要：随着经济发展速度的快速提升，我国逐渐扩大了输电线路建设规模。对于电力行业监理工作来说，在立塔张架线期间如果仅仅采用旁站监理措施将无法满足高空作业需求。此次研究主要是探讨分析无人机在电力高空监理工作中的应用方法和作用，借助无人机设备的高空近距离图像数据采集，以实现铁塔组立及导地线高空压接的监测，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：无人机；电力高空监理；应用方法
我国当前在电力工程方面的建设水平与技术能力不断提升，广泛应用了新机具和新技术，在架设导地线架时开始应用平衡挂线和张力架线方式，也将导地先耐张线夹改为高空压接放肆。因为导地线高空压接受位置存在较大限制，因此会影响压接质量和工艺，出现较多安全事故，例如扩大停电范围，倒塔以及跨越点掉线等。在实际工程建设期间需要全面满足相关技术要求与规范，对关键且隐蔽性工程作业点实施旁站监理措施，但是对于高空作业来说，旁站监理方式的实现难度比较大。基于以上方面，此次研究尝试采用无人机设备监测输电线路铁塔组立以及导地线高空压接方式，能够保证整个监理工作的稳定开展。
1、项目研究内容
第一，合理选择无人机机型。在监理期间为了满足各项工作要求，需要定制无人机。在明确无人机外形以及尺寸重量之后，还需要设置操作距离、续航时间、抗风等级、巡航速度以及影像采集等信息，优化设计无人机设备。
第二，建立无人机操作人员培训考核机制。在实际应用之前应当评估操作人员的业务能力，明确培训和考核方法，时间以及内容等。
第三，有效融合无人机设备与电力监理业务流程。在电力高空作业监理策划文件中纳入无人机监理手段，利用现场旁站，验收以及巡视等措施合理应用五万人机设备，对各项问题进行优化处理，改善应用流程，无缝衔接各项监理环节。
第四，此次研究所应用的无人机设备为多旋翼设备，将其应用在高空作业安全旁站与高空压接中。其中前者主要是利用无人机的高清数字化信息采集系统，对杆塔组立抱杆提升过程中的起吊滑轮承托及钢丝绳绑扎点的保护和塔上作业人员的安全防护措施进行拍照，对安全风险点进行实时监测。利用数据反馈机制可以全方位监测塔上作业人员的安全，并予以相应的防护措施。后者主要是利用无人机以立体和高空近距离的图像数据采集功能，通过图像数据采集能够全方位监测导地线高空压接，实现旁站监理。
2、无人机在电力高空监理工作中的应用流程与方法
2.1无人机辅助监理原理分析
无人机设备主要借助于物联网技术，并利用加装微型发送装置和数据采集，实现将监理工程师地面旁站检查与高空耐张线夹压接进行可视化连接，对高空压接旁站监理起到辅助性作用。
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图1 无人机辅助旁监理站示意图
2.2无人机应用调试
此次监理项目主要应用RST800垂直起降四旋翼飞行器系统。在该无人机设备中主要包含全碳设计飞控板、导航版、无刷电机、GPS/INS、相机云台、GPS定位系统、Md射频识别无线钥匙系统以及遥控器等。在应用过程中为了确保遥控抓拍功能的应用效果，需要将遥控传感器加装在摄像机，并将其固定在飞行器上，实现全方位、多角度照片和录像数据采集。
将微型数据自动感应器和传输功能装置加装在数显游标卡尺上，在卡尺测量数据期间该装置可以自动获取数据，并且利用飞行器中转平台将各项数据传输至地面接收终端。
2.3无人机高空压接旁站监理步骤
第一，准备工作：首先，在上塔之前需要准备好各项材料与装置，在确保塔上高空压接人员到位之后，应当将液压机及液压设备开机备用，在此期间也应当同时完成导线划印、弧垂观测、断线穿管等工作。其次，对于地面人员来说，则应当对飞行器、遥控器、游标卡尺及电脑设备进行检查。
第二，压接施工：在项目施工负责人表示可以开始高空压接之后，按照标准流程，高空压接人员就可以开始压接耐张线夹。与此同时，地面工作人员应当启动飞行器，将其高度控制在高空压接点附近，可以观察无人机所传输的影像图像对拍摄位置进行调整，确保其处于最佳监理旁站位置。
第三，尺寸测量：在完成高空压接之后，操作人员对耐张线夹实施打磨飞边处理，并且通过游标卡尺量取尺寸。在此期间，地面工作人员则应当通过飞行器发送采样指令，激活微型数据感应传输装置，并且利用遥控飞行器接收游标卡尺量取的数并将其传输到地面电脑中。
第四，质量验收：首先，需要按照质量验收的相关标准规定，确保压接管推荐值为0.866*0.993*D+0.2，并且对边距只可以达到一个推荐值，此时编程软件会对压接数据实施自动识别，确保其满足需求标准。其次，检查和验收接收到的图像资料，以此对施工人员的各项操作规范性进行判定。
2.4无人机在电力高空监理中的其他应用
（1）数码照片采集。对于高空作业来说，数码照片的采集工作具有明显的作用价值，然而在使用数码照片采集数据信息时存在特殊性要求，比如对于拍摄角度难以及全景拍摄的数码照片来说。此时应用无人机设备可以借助高清摄照设备确保数码照片的采集质量
（2）安全质量巡视。对于高空作业来说，巡视属于施工现场具有随意性的监督管理活动。一般情况下，在实施高空作业时建立人员需要一直在施工现场，因此导致巡视工作不存在随机性和突发性，这样就无法及时抓拍作业人员所存在的不满足质量要求以及违规操作的行为。然而在监理过程中应用无人机设备能够有效处理以上问题，在施工现场，监理人员可以通过无人机设备的摄像拍照功能抓拍取证，及时发现高空作业中所出现的不合理行为，并予以提醒和纠正。
（3）质量旁站：在高空作业中旁站监理能够对关键操作环节和步骤进行全方位多角度监控管理。然而由于过去所开展的监理工作会
受到施工地点以及人员的限制影响，无法对关键作业环节和步骤实施全方位监理。在应用无人机设备之后，在作业现场旁站监理人员的指挥下能够实时监控和管理不同施工地点，有效处理了作业现场监理人员不足问题，从根本上提升旁站质量。
3、应用实例分析
金华八达建设监理有限公司会同金华供电公司在杭州电力职业技术学院对RST800垂直起降四旋翼飞行器系统实施初次调试，在压接管位置10m范围内，可以确保地面终端均可以接收到飞行器所传输的有效压接数据，调试结果比较理想。监理公司对某20kV输电线路#N17塔平衡架线施工现场实施监理工作，并且对所设计的智能监控系统进行现场测试，测试结果良好。
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图2 地面终端同步接收到的图像 图3 无人机拍摄的压接管图像
4、结束语
综上所述，通过对电力高空监理技术的创新，能够有效解决高空压接监理师旁站难题，并能准确采集大量的压接数据和高空施工图像资料，降低了由于耐张线夹高空压接质量问题可能造成的安全风险，对加强基建工程架线施工安全质量管理有重大意义。
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论文作者:金远,吕晓辉,贾金胜,方颖,姜林波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：无人机论文; 高空论文; 高空作业论文; 设备论文; 飞行器论文; 作业论文; 人员论文; 《电力设备》2018年第23期论文;