摘要：在最近几年里，充分利用人工智能除冰技术慢慢成为研究重点，无论是针对无人机除冰技术来说，还是就机械振动除冰技术而言，均为输电线路中的除冰工作提供了强而有力的技术支持，这些技术均能够在线路带电运行状态下持续运作，为输电线路可以实现安全稳定运作提供了重要的保障。
关键词：输电线路；除冰；人工智能；无人机；机器人；机械震动除冰
引言
为了尽可能降低电线路覆冰灾害现象发生的次数，以下是现阶段使用频率比较频繁的几种方法：一种是人工除冰；另一种是直流融冰技术。但是人工除冰的缺陷是除冰期间，很容易增加安全事故发生的概率，同时线路处于停电状态；而直流融冰的缺陷是除冰期间会导致线路处于停电状态。为了进一步保障在线路带动运作的情况下，能够顺利开展除冰作业，已然成为现阶段电力系统研究的重点工作。
1人工智能除冰技术在输电线路中的具体应用
随着人工智能技术的日益完善，以下三种技术得均到了电力系统的高度重视：一是无人机除冰技术；二是机器人除冰技术；三是机械震动除冰技术。由此可见，这几种人工智能模式，都能够在输电线路运作期间开展除冰工作。
1.1无人机除冰技术
从当前的发展趋势来看，无人机技术在最近几年里得到了前所未有的进步，并在巡线以及清除异物等方面得到了普遍的认可与推崇。但针对无人机智能巡检技术来说，其往往处于发展时期，在实用化方面依然存在很多技术有待研究，特别是就安全技术开发方面而言，现阶段还没有出现具体的试验方式以及精确结论。相关人员使用无人机开展除冰作业时，可以在充分借助于无人机的基础上搭载以下两种设备：一种是激光设备；另一种是喷火设备，这样做的目的是为了全面除去输电线路覆冰，通常涵盖以下几点：一是无人机；二是任务设备；三是地面控制模块；四是综合保障模块等，之所以这样说是因为激光拥有很多优势，如可以单项远距离传输、存在高能量密度等，同时激光能够将一定深度的冰块击穿，以此来加快冰块融化的角度。结合相关调查可以得知，Nd：YAG激光器形成的波长是1.064μm，能够以最快的速度击穿冰块，而CO2激光产生的波长是10.6μm，只能将表面的冰块击穿。基于单位面积之下，激光功能密度，除冰效果就会越好一些。此时此刻无人机喷火对输电线路表面温度进行加热，可以快速融化冰块，起到除冰的作用。
现阶段，相关人员对覆冰绝缘子多使用停电以后用竹竿、木棍等相关工具对其进行敲击，显然这样不但会增加工作量，还会对正常供电带来不利影响。倘若采取无人机对输电线路绝缘子进行红外带电除冰的技术不单单可以将作业环节加以完善，而且还不能对电力设备的正常运作带来不利影响。因为红外激光存在一定的热效应，所以可以及时将冰块融化，结合相关调查可以看到，当红外激光波长越短的情况下，冰的吸热效果就越明显；同时波长越长，冰块往往汇集到表面吸收热量，当波长慢慢变短以后，冰块的吸热性就会不断上升。显而易见的是，不同波长的红外激光，冰块的吸热深度也会存在一定的差异性。波长较长的红外激光，主要是从冰的表面进行加热，也可以说是面热源；而就波长较短的红外激光而言，在具体加热期间，不同深度的冰其温度也有所区别，也可以说是体热源，致使冰内部因为温度衍生出相应的应力，当应力达到某个标准以后，冰就会发生断裂的情况。因此，相关人员应当在充分结合绝缘子具体类型的基础上，应用最为适宜的红外激光开展除冰工作。借助于无人机开展除冰工作，能够迎合相关要求；但是话又说回来，无人机负重有限，这样会对其作业水平带来影响，所以该技术在微地形地区中比较适用。尽管现阶段无人机搭载激光设备以及喷火设备还处于发展时期，存在某些问题等待处理，但笔者坚信随着时间的流逝，这些问题都能得到妥善解决。
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1.2机器人除冰技术
结合相关资料可以得知，十九世纪八十年代，欧美国家通过应用机器人开展巡线工作；随着时间的流逝，加拿大研制出了除冰机器人；直到2006年起，该机器人能够开展越障除冰工作，在无形当中将作业水平加以提升，因为输电线路上安装了相应的金具，所以会对除冰工作带来较大的阻碍，但充分利用自动识别图像功能，可以令该机器人妥善处理越障的难题。一般而言，该机器人主要有以下几个部分一同构成：一是移动载体；二是通讯设备；三是检测设备。灵活运用自主巡检模式亦或是遥控巡检模式，在输电线路除冰工作中得到了广泛的使用。在沿地线行走期间，除冰机器人行走末端执行器碰到相关障碍物以后，能够马上跨越障碍物。不仅如此，机器人不单单能够搭载激光设备以及喷火设备，还能够借助于机械震动的形式开展此项工作。从当前的发挥趋势来看，虽然现阶段机器人具备了较强的越障功能，但是还要不断完善与优化输电线路，并配备与之相对应的滑轨，这样才能确保其可以安全越过各种障碍。除了上述优点以外，除冰机器人还能够降低人员伤亡发生的概率，线路带电运作状况之下，顺利完成线路除冰工作，并且还能够开展输电线路巡检工作。
1.3机械震动除冰技术
针对机械振动除冰技术来说，其主要是借助于无线信号来对动力单元衍生出来的冲击能量进行科学控制的，对输电线路形成震动效应开展除冰工作，其主要有以下几个部分一起构成：一是装置本体；二是信号接收单元；三是信号发送单元。站在客观的立场来讲，该技术有着较多的优点，如操作简单、安全系数高等。所以相关人员借助于该技术就可以令输电线路整档大面积落冰，以此来促进其作业水平的全面提升。这里值得注意的是，在使用该技术开展除冰工作的前期阶段，相关人员应当结合以下两个方面来进行除冰作业：一是作业段相邻档档距差；二是作业段相邻杆塔高差。在具体除冰期间，应采取必要措施确保杆塔两边受力情况相同，尽可能减少倒塔事故发生的概率。不仅如此，机械震动除冰装置也非常简单，容易上手，是现阶段人工智能除冰技术水平最高的除冰手段。但是因为结构等因素的影响，机械震动除冰技术针对多分裂导线，不能把装置挂在到线上，无法开展除冰工作。
2人工智能除冰技术应用前景
站在客观的立场来讲，电力系统存在的以下几个问题均属于现阶段世界性的难题：一是覆冰问题；二是防护问题。结合相关资料可以发现，全球每年由于线路覆冰而发生的安全事故早已数不胜数，不但给生产以及生活带来很多不利影响，而且还会造成严重的经济损失，其中我国是受覆冰灾害最严重的一个国家。而随着我国科学技术的日益完善，各种新型技术如雨后春笋一般涌现出来，人工智能技术有益于线路在带电运作期间开展安全工作，操作起来非常简便，对提高线路运行水平有着积极的作用。尤其是在最近几年里，无人机除冰技术、机械震动除冰技术等各种新型技术也得到了进一步的发展，妥善处理了现阶段存在的诸多难题，最大限度地降低了覆冰对电网运作带来的不利影响。
结语
综上所述，随着我国经济建设水平的快速发展，电网运行安全稳定性持续上升，架空输电路以往的人工除冰技术以及直流融冰技术因受相关因素的干扰，早已不能顺应时代的发展。在缓解工作人员工作压力以及危险系数的状况下，确保输电线路除冰工作顺利进行，人工智能除冰技术效果显著。希望在本文的详细论述下，可以对相关人员有所帮助，仅供参考。
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论文作者:吴太武
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/25
标签：除冰论文; 技术论文; 无人机论文; 线路论文; 人工智能论文; 作业论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第15期论文;