（肇庆广宁供电局 526300）
摘要: 随着无人机技术的飞速发展， 无人机在远程遥控、 图像回传、续航时间、 飞行品质上有了明显的突破， 从而为其在电力作业中的应用提供了良好的发展前景。 探讨了无人机在电力线路巡视中的选型原则 、巡检模式， 概括了电力线路巡检作业中无人直升机和固定翼机应用特点， 同时对无人机飞行方式、 通信链路系统中继模式、 无人机巡检模式进行了深入探讨。 对无人机巡检模式的讨论侧重各种不同巡检模式的应用特点 及应用特性分析，为不同情况下无人机巡检中继方式的选择提供指导。
关键词：无人机配电网；安全；生产管理
近几年，我国的经济快速发展，这样对电力的需求也变的更加紧张，随之而来产生了很多的问题，主要是对电力工程建设的需求也要加强。在去年，我国前国家能源局局长张宝国曾发言讲到，我国目前电网建设的规模已经超过了美国，位居世界第一。目前我国已经建成了六大跨省区的电网，分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网，并且超过110KV的输电线路就超过了五十万千米，超过500KV的输电线路已经是各区电网输电的主力了。我国的国土幅员辽阔，因此地形也相对复杂，丘陵较多、平原较少，加上气象条件的复杂多变，也就会对跨区电网和超高压输电线路工程的建设带来一定的难度，加上建成之后的维护与保养，仅仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足高效快速的要求，也不能达到很好的效果。伴随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展，很多军用的技术已经拓展到了民用的设施中，其中最具代表性的就是无人机技术的运用，它可以对农作物、灾情、地球物理检测等方面进行监测，无人机的航空遥感测绘技术更可以很好的完成对电力巡查和建设规划的任务，也可以在一定程度上降低国家的经济损失。一、无人机多媒体安全管理体系的实践依据
1.多媒体安全管理体系的理论依据
多媒体安全管理体系建立在以人为本的基础上，配电网生产的安全风险主要存在于各类施工作业现场，要确保作业现场的安全，关键在于对作业现场的有效控制和管理。而根据安全系统工程理论，事故发生的直接原因在于人的不安全行为、设备的不安全状态和环境的不安全因素，所以预防事故应该从这三方面着手。而人的不安全行为属于管理范畴，设备的不安全状态和环境的不安全因素虽属固有危险，但可以通过人的行为进行预防和控制。所以从本质上讲事故发生的间接原因是安全管理不到位，如果安全管理到位，人的不安全因素就可克服，设备和环境的不安全状态就可消除或改变。
2 .多媒体安全管理体系的技术依据
随着多媒体技术的发展，多媒体技术不断深化应用于各个领域，同时也给安全管理提供了技术支持。不仅包括录音笔、摄像机、照相机、对讲机及计算机等硬件设备，还包括为规范管理行为和流程的工程管理各类软件的开发，这些都为配电网作业现场的监督和管理提供了便利条件。
二 无人机巡检模式的选择和应用
2.1 无人机飞行方式 无人机在飞行的过程中，为避免无人机在极端恶劣气候及其他因素影响下垂直坠落造成对线路的灾难性损坏， 无人机沿线路飞行时与线路边线应具有一定的水平距离 D， 如图 1 所示。 因光学任务吊舱系统安装于飞机下方， 为满足巡视质量的 要 求， 且避免无人机受线路电磁场的影响， 保证无人机有充裕的飞行空间， 无人机在线路上 方飞行应具有一定的垂直距离 H， 综合上述各种因素， 无人机在巡检作业中需在线 路斜上方进行飞行。为提高巡线效率， 在光学吊舱任务系统具有 足够扫描视场角时， 无人机可进行单向巡视， 即沿线路方向巡视 1 次 。 在较高电压等级线路中 （如 500 kV 及以上电压等级）， 因各相间距大、 塔高， 无人机光学吊舱任务系统受检测距离、 视角 范围的影响， 常规的单方向巡检往往不能满足巡 视质量的要求，此时无人机可在线路两侧进行往返巡视。
2.2 通信链路系统中继模式
在任务机距离地面测控车比较近， 且没有障碍物遮挡的情况， 通信链路系统为直通模式， 即任务机可通过无线链路直接与地面车载设备进行数据通信。 为解决无线通信因山峰阻挡、多径效应、 频率选择性衰落和输电线路强电磁干扰等影响， 同时有效拓宽无人机巡线的测控距离， 实现无人机在超视距条件下进行电力巡线需求， 需采用中继转发模式， 无人机中继模式主要有地面中继模式 及空中中继模式。 地面中继模式即将数据链路上的中继设备安 装在线路杆塔上。 该中继模式成本较低， 但工作 模式复杂， 需根据不同的地形地貌进行地面中继 点的优化规划， 同时， 在运行维护方面存在一定 的困难。 空中中继模式即在数据链路上增加 1 台中继飞机。 该中继模式巡检灵活、 范围广、 系统结构 简单、 维护方便， 然而需引入一架中继飞机， 增加其相应成本。
2.3 应用模式
将不同的无人机类型、 不同中继模式、 不同的设备进行组合形成不同的工作模式， 这些模式的组合可以完成平原地区、 山区地带等复杂地形 区域的巡线任务[6-7]。 无人机在输电线路巡视巡检 作业中的应用主要有以下 5 种。 （1） 中型无人直升机（任务机）+地 面 中 继 模 式。 该模式适用于任务机无法直接与地面测控车 进行数据通信的情况， 即任务机距离地面测控车距离超过直视范围， 或任务机与地面测控车之间有障碍物阻隔，任务机采集到的图 像和遥测信号首先通过无线链路发送给塔架中继终端， 中继终端再转发给地面测控车载终端， 地面测控车的控制指令也通过塔架中继终端转发给 任务机终端， 控制任务机的工作状态。（2） 中型无人直升机（任务机）+空中中继（小 型无人直升机）模式。 该模式针对采用地面中继的不足， 在数据链路上增加 1 台中继机， 任务机采集到的图像和遥测信号首先通过无 线链路发送给中继机， 通过中继机转发给地面测 控车载终端， 地面测控车的控制指令也通过中继 机转发任务机终端， 控制任务机的工作状态。
（3） 中型无人直升机（任务机）+空中中继（固 定翼无人机）模式。 该模式的中继机采用固定翼无人机， 利用固定翼无人机续航时间长、 抗风能力 强、 成本低、 飞行和控制操作简单等特点， 有效 提高中继的灵活性， （4） 小型无人直升机或微型无人直升机（近距 离/通视/快速巡视）模式。 该模式主要是执行巡线任 务的任务机距离地面测控车较近， 且没有障碍物 遮挡， 任务机可以通过无线链路直接与地面车载 设备进行数据通信。 任务机和吊舱拍摄到的 2 路视频信号和遥测数据经过任务机终端压缩和调制 等处理后， 传输到地面车载终端。 地面车载终端 的遥控数据也直接发送到任务机终端， 控制任务 机的工作状态。
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三、多媒体技术的配电网安全管理体系
1无人机在安全监督管理中的应用
对于大型的施工作业范围，作业点多面广，特别是野外作业，人的不安全行为难而由专人全面监督，人的自觉性可能会失去监督，出现违章作业行为，且会失去监督与纠正。通过无人机的应用可以快速飞到作业点，减少监督人员的来回奔跑，减少监督人数，及时摄像或拍照，实时监督现场作业人员的作业行为，及时指出或纠正不安全行为，为安全监督管理提供有效的取证，提高管理人员的监督效率。
2无人机在应急安全管理中的应用
在某一地区发生水浸、内涝期间，供电线路设备出现故障，抢险人员无法勘探清楚灾区灾情，掌握灾区损失、灾区环境情况，且冒险派人去勘察容易发生人身安全事故。无人机的应用将对灾区的电网损失情况、灾区环境情况提供有非常大的作用，可以及时摄像或拍照回传，给抢修人员为灾情评估，下一步电力抢修复电工作，提供有利资料收集，并减少人员的冒险作业，保证抢险人员的人身安全，为应急抢险提供有力的保障。
3 录音笔在配电网作业现场的安全管理应用
供电企业作业现场严禁无票作业。作业开始前负责人要对工作班成员点名列队宣票，作业班成员需要回应，负责人告知工作任务、危险点、安全措施及人员分工并核对线路及设备编号，工作班成员还需一一回应确认。整个流程包括发布指令、接受指令，且大部分操作均是有声作业，这给多媒体信息载体之一的录音笔提供了便利。作业开始前负责人把录音笔挂于胸前，选录音模式即可对作业过程进行录音。作业过程中无声或录音意义不大的部分可以暂停录音，把录音笔装于工作服胸前口袋不影响作业和指挥，到关键作业节点可以继续录音直至工作结束。杆上作业人员和作业负责人的语言交流以及开合断路器、开关的声音录音笔都可清晰录到。录音笔在作业现场的应用可以记录作业流程是否正确规范、是否有违章指挥、是否有违章响应指令、是否按照规程执行工作票流程及是否采取安全措施等。所以在作业现场录音的前提下，同时必须建立录音笔的管理和考核制度，明确录音和影像文件的编码和归档格式。每个作业现场必须录音，每月安全监督部门随机抽查作业现场，奖优惩劣，才能起到作业现场的的安全监督作用。
4 保证配电设施和配电网线路的安全维修到位
4．1配电网在工作过程中，要对配电网进行全天候的监控工作，这 样在故障发生之后才能及时发现，然后对故障进行抢修工作，保障电力系统配电网运行的稳定性［3］。对于配电网进行检修时，要制定相关的检修计划对线路进行检修，在检修过程中要将线路上的杂物及时清除，对避雷器和绝缘设备要加大检查，这样就能避免因 为细微的故障而导致整个线路出现问题，从而保证线路的整体稳定性。配电网在安装过程中，还要注意漏电保护设备的安装工作， 安装完场之后还要进行定期的检查维修，这样才能减少因为个人 使用不当而导致配电网出现瘫痪的情况发生，保障用电网当中其他用户的用电安全。
4．2对配电网非正常运行进行管理维护 对于配电网非正常运行管理就配电网在运行过程中，出现不正常运行时，对其非正常运行产生的原因进行分析。在对配电网 进行研究过程中，检查到非正常运行之后要通过电话进行保修。 在非正常状态发现之后，配电网还处在运行状态，这时就要对配电 网的运行风险进行预测工作，然后对非正常运行状态下配电网元 件发生故障的概率进行分析，这样就能对相关故障产生状况有大致的了解，进而制定合适的应对方案，从而保证配电网正常运行， 在运行过程中不会出现安全事故。
5、计算机和投影仪在配电网安全管理中的应用
配电网的安全管理体系还要建立每月的配电网安全例会制度，班组也要求有每月一堂或每月一题安全学习制度。录音笔、照相机及摄像机在日常的作业现场的录音或拍摄的影像资料文件就是非常好的安全管理培训教材或案例。利用计算机、投影仪及音响等多媒体教室或会议室设施把影像资料呈现给所有配电网生产班组和人员，进行播放、点评，共同查找不足，学习好的经验。“有则改之，无则加勉”，从而达到共同提高安全意识、规范安全行为、遵守安全规程要求和遵守流程的良好局面。
6、配电网生产管理系统（pms系统）
PMS系统是国家电网公司推广的企业资源计划系统（ERP 系统）中的八大模块应用之一———配电网生产管理系统的简称。配电网的安全管理不仅要监督作业现场，更要监督生产管理流程，例如是否严格执行两票的管理流程、是否按照配电网的管理流程、是否带电作业及是否无票作业等。PMS 系统从启动每项作业事件流程开始，即严格按照固定、规范的流程执行，并给不同的责任人不同的权限。如不严格执行工作票制度、工作许可制度及工作终结制度等则该作业事件将无法继续下去。所以 PMS系统对配电网的安全生产管理起到了引导和监督的作用，而且该系统能否发挥作用直接与每次作业事件在PMS 系统的上线率有关。故在安全管理的考核中，必须强调配电网的 每 次作业事件在PMS系统的上线率达到100%，才能发挥PMS系统在安全管理中的作用。
7、对讲机在城市配电网安全管理中的重要应用
对讲机作为多媒体技术的载体之一，应用电力系统专用频段达到广播和多方会话的目的，是广播和手机无法替代的。配电网作业现场很多情况下由于点多、面广及分布于大街小巷，工作负责人不能一览无余，统一协调指挥采用手机对话效率太低，而且城市噪声较大。如果采用信号旗，有的受令人由于受城区建筑、树木等的影响根本看不到，效率不高，而对讲机不仅传播声音大，还能多方会话，回应工作负责人的指令。所以对讲机在较大的施工或检修作业现场，对配电网的安全管理能发挥很好的作用。
结束语
基于多媒体技术的配电网安全管理体系涵盖了配电网生产作业现场的各个环节，具有符合配电网的可操作性和实用性，同样可应用于电力生产的变电站、基建作业现场，以充分发挥多媒体技术在电力企业安全管理中的重大作用。
参考文献：
[1]何文霭. 配电网GIS安全生产管理系统建设应用研究[J]. 科技创新与应用,2016,(36):249.
[2]徐潇. 民用无人机火爆背后的冷思考[N]. 工人日报,2015-08-12(006).
[3]黄晓燕,陈永平. 分析多媒体技术在配电网安全生产管理中的应用[J]. 中国新技术新产品,2013,(15):95-96.
[4]史洪彬,郭雪丽,李吉浩. 多媒体技术在配电网安全生产管理中的应用[J]. 电气应用,2011,(02):21-23.
论文作者:梁树彬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：作业论文; 无人机论文; 配电网论文; 模式论文; 线路论文; 现场论文; 地面论文; 《电力设备》2017年第11期论文;