广东电网有限责任公司江门供电局 广东江门 529000
摘要：近年来，配网系统建设规模不断扩大，配网运维面临着难度和挑战，人工运维成本高、效率低、准确度难以确保。对此需要一种现代智能科技支持10kV配网运维。本文首先提出了配网运维的问题，然后分析了无人机技术在配网运维中的应用。
关键词：无人机技术；配网运维；应用方式；效果
0 前言
配网运维一直是困扰电力企业的一大问题，传统的人为检修与维护不仅安全度差、效率低，而且维护的范围相对有限，无法准确地发现问题，无人机技术的发展则为配网运维提供了全新的思路，科学地利用这一技术，能够提高配网运维效率，达到理想的运维效果。
1 现有配电线路运维存在的问题
近些年来，由于国家经济的高速发展，配电线路里程也随之不停增长。又因地理环境、造价成本等因素，在城镇的配网发展中，架空线路的增加是不能避免的。现行配电线路还仍以人工巡检为主，但随着配电线路及设备的逐年增长，人工巡检的弊端也逐渐显现出来。
1.1 运维人员配备不满足配电线路的增长
从人力资源的发展角度来考虑，人工成本只会越来越高，通过增加运维人员数量来适应高速增长的运维需要变得越来越不现实。通过科技手段来提高配网运维效率迫在眉睫。
1.2 地理环境特殊导致人工巡视质量低，效率低
以我局的实际情况分析，中心城区的配网线路以敷设电缆线路为主，但中心城区周边的乡镇地区依然存在大量的架空设。为了缩短供电半径，大多架空线路的架设与道路规划并不一致，大量线路架设与田间，山丘等车辆不便行驶的地带，给日常运维巡视带来不便，导致巡视质量与效率的降低。
1.3运维巡视存在盲区，缺陷发现率低
配网线路中的架空线路存在的安全隐患主要是设备长期暴露在室外环境中，受到周边环境的腐蚀、天气变化的影响、材料的老化、周边树障藤障等因素。人工巡视存在着观察距离和角度的限制，会发生对设备现状的错误判断或者遗漏，对运维人员的运维经验特别倚重。
2 无人机在配电线路巡视中的应用
2.1 用于提高配电线路巡视效果及效率
通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和危及路线安全的因素，以便及时消除缺陷，预防事故的发生。
无人机在空中观察设备的视野可以分为俯视及平视，相比较于人工巡视的仰视角度，无人机巡视的观察视野可以说是全方位的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在保证与带电设备保持足够的安全距离的情况下，无人机可以靠近观察设备的状况，在通过多角度的观察，更加容易发现设备缺陷，同时可以取代线路停电登杆检查设备的线路维护手段；人工巡视线路，在交通便捷的情况下，一基杆塔的设备巡视时间约为5到10分钟，而使用无人机技术，可以通过不间断的拍照取证的方式，将时间缩短至1到2分。在交通不便利的情况下，无人机的巡视速度更显优势，大大地提高了巡视效率。
2.2 用于配电线路巡视中的测量工作
无人机自身具备测量机身海拔高度以及与前方物件距离的功能。通过对这两个功能的灵活运用，可以测量出配电线路周围的建筑物以及树木与架空导线之间的垂直距离，水平距离，用于判断是否与带电导线保持安全距离，相较于传统测量方法，更快更准确；而且无人机通过搭载不同的配件，可以来实现不同的功能。通过搭载红外成像仪，无人机在对配电线路进行观察性巡视的同时，可以开展对线路设备的红外测温工作，且相较于传统用红外成像仪远距离测温的工作方式，无人机红外测温因距离更接近，受到外界的影响更少，对于发热点的定位更准确。
2.3 用于配电网工程地形图测以及线路规划
无人机应用于电力系统中配电线路的规划中，能实现对配电线路规划区域的详细测绘，根据测绘得到精准的数据，然后针对这些数据进行深入分析，可以实现有效减少环境因素对配电线路的不利影响，对电网工程施工地进行地形测量，通过测量产生的地形图进行精准的影像、高程设计。有这样详细的基础资料作保障，就可以最大限度地减少因对地形数据掌握不准而造成的绘制误差，进而为电力系统的安全、稳定运行奠定坚实的基础。
3 无人机在实际应用中存在的问题及改进措施
3.1无人机的飞行距离
就一般无人机而言，正常的通讯距离理论上为5km以内。但由于配电线路的架空线路及设备一般高度不超过15m，作业时，设备周边环境对于无人机与遥控器之间的信号传输会造成一定的影响。根据作业经验，在一般情况下，无人机巡视作业中，无人机与遥控器之间的有效控制距离仅有2到3km。为了解决这个问题，本人初步提出了这个解决方案：
通过外置设备增加遥控器的输出信号，参考针对无人机“黑飞”现象而研发出的反无人机设备，该设备的工作原理是通过大炮发射炮弹般发射出“降落”信号，强行使无人机接受指令的方式来拦截无人机。以此为基础，保留信号发送的功能，通过一定的技术手段，使无人机遥控器的信号通过“大炮”发射出去，既可以增强信号，也避免了发散式增强信号而对周边的电波环境造成影响；
3.2 无人机的飞行时长
由于国家对于无人机的电池的电能输出以及电池容量有着严格规定，一部无人机在使用一块电能充沛的电池的情况下，理论飞行时间为30分钟左右。受实际情况影响，一般无人机的作业过程中的飞行时间大概在22到25分钟之间。既然无法从电池上着手增长无人机的飞行时间，通过反向思维，从减轻无人机机身重量来节省电能，从而提高无人机的飞行时长。摒弃采购回来的无人机上装饰性的部件，非关键零件可以采用较为轻便的材料。如果将机身的重量减轻五分之一，理论上无人机的飞行时间便可从以前的理论30分钟增加到36分钟。增加出来的飞行时间，可以增加无人机作业的工作效率。
4 无人机技术在10kV配网运维中的应用效率
4.1 确保了运维安全
无人机技术是高端现代信息技术与飞行器技术的融合，无人机技术的应用是智能化技术发展的结果，无人机技术应用于10kV配网运维中，解决了传统的配网运维工作中的问题和难题，因为无人机技术依托于其特殊的无人驾驶技术，减少了对人力资源的依赖，无需人为地高空作业，这样就提高了配网运行与维护的安全度，运维工作者只需通过地面远程遥控的方式来向无人机发号施令，处理并解决一切10kV配网运维中的故障，由于无人机属于高空或半空无人作业，这样就减少了配网运维过程中对周围环境的干扰，保护了运维人员与周围环境的安全。
4.2 提高了运维效率与精准度
无人机由于自身的高度灵活性、智能性，能够抵达配网系统一切需要维修、检修的区域，当配网系统出现局部故障时，地面运维人员只需要地面遥控无人机就可以及时地进行检修与维护，确保配网故障能在第一时间被解除，这样就克服了因为地理环境、复杂自然与社会条件下人为检修的困难，提高了配网运维工作效率。例如：交通便捷的情况下，一基杆塔的设备巡视时间约为5到10分钟，而使用无人机技术，可以通过不间断的拍照取证的方式，将时间缩短至1到2分。
因为无人机自身具备测量机身海拔高度以及与前方物件距离的功能。通过对这两个功能的灵活运用，可以测量出配电线路周围的建筑物以及树木与架空导线之间的垂直距离，水平距离，相较于传统测量方法，更快更准确。
5 结束语
鉴于无人机技术高度智能化、现代化的技术特点，将其应用于配网运维中的安全、高效、精准的优势，无人机技术未来必将有广阔的发展前景。随着现代化电力技术的发展，以及用电需求量的不断上升，未来的配网系统无论是结构还是运维也都更加复杂化、智能化，无人机技术则妥善地适应了这一发展趋势，有着广阔的发展与利用前景。
参考文献：
[1]李庆林主编.架空送电线路施工手册[M].中国电力出版社，2002
[2]薛若宸.无人机飞行控制与航迹规划研究[D].北京理工大学，2016
[3]陈剑光、周华敏等广东
论文作者:容瑞枝
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第19期
论文发表时间:2019/4/15
标签：无人机论文; 线路论文; 设备论文; 技术论文; 距离论文; 作业论文; 效率论文; 《建筑细部》2018年第19期论文;