无人机巡检输电线路技术的应用分析

2016-02-12曾绍攀

质量探索 2016年6期

关键词：三明线路常规

曾绍攀

国网福建省电力有限公司三明供电公司，福建三明 365000

无人机巡检输电线路技术的应用分析

曾绍攀

国网福建省电力有限公司三明供电公司，福建三明 365000

现阶段，随着电力行业的快速发展，电网规模不断扩大，输配电线路基本上实现了全面覆盖，在满足用户用电需求的同时，也给线路的巡检工作带来了一定的困难。针对一些人工巡检难以到达的输电线路，无人机巡检是一种比较有效的方式，可以对输电线路的巡检过程进行优化，对现有制度中的缺陷进行填补。本文从输电线路巡检的内容出发，对无人机巡检技术在输电线路中的应用进行了讨论，并对其未来发展进行了展望。

无人机输电线路巡检应用

0 前言

近年来，电网规模迅速扩大，电力设备不断增加，在满足电力市场需求的同时，对输电线路的运行方式也提出了更高要求。做好线路巡检工作，对输电线路的运行状态进行实时监测，是确保电力系统安全稳定运行的关键，在输电线路巡视中，引入无人机巡检技术，能够有效提升巡检效率和巡检质量，减轻电力工作人员的负担，应该得到足够的重视。

1 输电线路巡视的内容

输电线路巡检工作，主要针对线路本体、电力设备、附属设施及线路所处环境等进行巡视和检查，能够对输电线路的运行状态进行明确，及时发现输电线路运行过程中存在的问题，保证线路的运行安全。

在输电线路巡视中，可分为三种巡视方式，即正常巡视、故障巡视和特殊巡视。无论是哪一种巡视方式，都采用人工地面巡视的模式，在一些特殊情况下才会登塔检查，存在局限性。在常规巡视中，对于运行状况不同的线路，有着不同的要求，应该合理进行安排。这种巡视模式无法满足输电线路飞速发展的要求，难以及时准确地了解线路运行状况，未能考虑各方面因素的影响，造成了资源的浪费，无法保证线路运行的稳定性和安全性[1]。

2 无人机巡检技术在输电线路中的应用

无人机巡检技术的应用，能够有效解决现有常规巡检制度中存在的各种问题，对线路的巡视过程进行优化。从巡视方式看，通过无人机巡视，可以减少工作人员的负担，提高输电线路巡视的效率和质量，对线路的运行情况进行准确、全面地反映；从巡视制度看，无人机巡视与人工巡视的相互结合，能够实现对于输电线路的状态巡视，从而弥补由于统计错误导致的线路巡视不到位问题。不仅如此，在科学技术飞速发展的带动下，无人机的运行成本将会不断降低，无人机全线路日常巡视成本可能，能够切实保证输电线路的运行安全[2]。

这里以公司最新招标的FCZ四旋翼无人机在输电线路巡视中的应用进行简要分析，希望能够为相关技术的应用提供一些参考。

2.1 无人机参数

FCZ四旋翼无人机的驱动是电动形式，空载起飞重量为9Kg；最大任务载荷量是10Kg；续航时间最长是90分钟（空载状态下）、30分钟（5Kg状态下）、20分钟（8Kg状态下）；它的实际巡航速度是3～60Km/h；最大的飞行高度是≤2000米（相对高度）；最大升限为5000米。云台可搭载数码相机和红外热成像摄像机。

2.2 作业系统

（1）系统设备：无人机为全碳纤维的机体结构，X型四旋翼机型，导航方式是GPS导航/北斗导航/GPS和北斗组合导航；水平导航误差为≤2.5米；正常起降风速是≤6级。图传接收机采用R760-FPV接收机，实时传输到高清液晶屏上。地面站通过数传系统实时监控飞行参数。

（2）作业能力：需要一辆作业车和两名工作人员。操作模式为无头飞行模式，容易上手，但针对山区环境，视野不佳情况下，无法实现超视距飞行，工作范围受到局限。悬停模式下，飞行平稳，通过云台控制和飞行状态进行调整，可以满足目标区域的高清拍摄需求。

（3）技术优势：与传统技术相比，无人机巡视技术的优势主要体现在全自控、低成本、低风险等方面，结合GPS定位导航以及航线动态规划等，使得工作人员的负担大大降低。不仅如此，无人机巡检系统采用的是模块化设计，可以根据实际需要，对坏件部分进行更换，运行维护成本较低，维护方便，加上其本身质量轻，发生次生灾害的风险较小。

（4）应用效果：无人机巡检技术在输电线路巡视中的应用，包括了常规应用和故障应用、特殊应用等。常规应用主要是线路的周期性巡视，对线路走廊进行监控、对现场地形进行勘察；故障应用主要是针对线路中的故障进行全方位的巡视，为故障的定位与处理提供相应的参考依据；特殊应用则主要是针对一些特殊情况和特殊区域的应用，如配合工程放线，异物的处理等。

3 无人机技术的未来发展

在未来的发展中，无人机巡检技术有着良好的发展前景，首先是性能的改进，应该进一步提高无人机的续航能力，拓展巡检范围，同时提升无人机在恶劣气象条件下的作业能力，保证无人机运行的稳定性；其次是机型的改进，需要针对无人机在线路走廊巡查、故障查找、线路缺陷分析等不同的方面，对无人机的机型进行深入开发和改进，为一个班组配备多种不同型号的无人机，以适应不同环境和不同任务的要求；然后，应该对无人机的具体作业模式进行深入分析和研发，确保其能够真正实现自动化和智能化，在自动控制、自主能源补给以及自主缺陷识别等方面取得更大的进步[3]。