浅析无人机在输电线路巡检工作中的应用

文剑

摘 要：输电线路的巡检工作是保证电力系统安全稳定运行的不可缺少的一项重要的常态工作。目前，输电线路巡检工作受到地形地貌、交通条件、人员不足、故障判断不准确及覆盖区域等因素的影响，对输电线路巡视和检查工作提出了更高的要求。无人机的使用对输电线路巡检工作的提高，提供了较好的技术装备条件，进而提高了巡检工作的质量。本文主要阐述了一些工作人员在无人机巡检工作中出现的问题和经验等，希望能为你在无人机输电线路巡检工作中提供一些有益的借鉴和帮助。

关键词：无人机巡检；输电线路

随着我国经济建设的大力发展，对电力能源的需求和依赖在不断地增加。目前，我国对输电线路的巡检工作越来越重视，但由于架空输电线路覆盖区域广，穿越区域地形复杂，自然环境恶劣，以至对输电线路运维水平要求越来越高。由于输电线路设备长期暴露在野外，为了掌握线路的运行状况，并及时排除线路故障、缺陷或隐患，每年都要投入大量人力、物力进行线路巡检。随着科技的不断发展进步，自动化也在不断地进步，从对最传统的地面人工巡视看，到如今逐步推广应用的直升机、无人机巡视，线路的巡检模式正向着多元化方式发展。输电线路运维单位使用无人机进行巡检的次数越来越多，无人机巡检备受欢迎。

1 人工巡视的特点与不足

1.1 人工巡视的特点

为了确保电力系统正常运行，按相关规程要求，输电线路运维人员要定期对电网进行巡视检查。目前，地面人工巡视方式应用广泛，使用最多的巡视方式仍为传统的地面人工巡视。地面人工巡视能够对输电线路通道隐患、地质隐患、杆塔基础及接地部分进行快速、直接的现场巡视、判断和处理，在发现铁塔、基础缺陷方面较有优势。

1.2 人工巡视存在的不足

一是运维人员不足。为了满足国家经济建设、社会发展及广大人民群众生活水平日益增长的需求，政府对电力能源建设投入了大量的资金，大量的输电线路投入到运行之中，新建输电线路迅猛发展与运维人员不足的矛盾日益突出。二是运维人员老龄化加重，使得一线班组运维技能难以提高。由于电力体制的制约，电力企业在用工方面受到限制，新进员工在短时间内难以胜任一线的巡视及缺陷评判工作，一线班组运维人员面临着断档的局面。三是工作效率低。由于我区输电线路多在深丘和高海拔地区，特别是在高海拔山区的线路，道路交通困难，在个别无路区段巡视两三次，两位巡视人员往往需要一天的时间去巡视，相当耗费体力，还会严重影响工作效率。巡视人员还要面临跌落和猛兽袭击等危险。猎人下的猎兽装置及私设的电网，更需要巡视人员小心警慎，严重影响常态的巡视工作效率。四是巡视检查在空间高度和方位上受限。考虑到巡视人员的人身安全，无法在高空近距离全方位观测到线路设备，尤其是在巡视检查线路故障时，影响对故障线路设备的判断。五是运维成本高。由于输电线路点多面广，车辆使用频繁，油费及维修费在成本中占了不小的比例。如我公司由于正式编制人员不足，在边远山区建立了两个临时的巡检所，每年办公房屋租赁及人工工资约50万元，既占用有限的成本资金，又面临着劳务用工的法律风险。

2 无人机在输电线路巡检中的应用

2.1 无人机巡视的特点

随着无人机技术的不断成熟，自动化程度越来越高，在无人机技术研发方面，我国处于领先地位，在电网企业正快速推广应用。一是机动灵活、效率高，安全性能高。穿越大档距、河流等对输电线路进行快速巡视，大大提高了线路巡视速度和效率。尤其是在交通困难的山区，使用无人机既减轻了巡视人员的劳动强度，又可以使巡视人员避开恶劣的巡视环境，确保了巡视人员的人身安全。二是精益化巡视水平高，提高了巡视安全性。比较人工巡视，无人机通过自身的技术特性，能够在理想的高度全方位地近观测到线路设备，现场实时判断和收集设备运行状况，能够准确地发现铁塔上方金具、绝缘子串、导地线等细小缺陷。特别在带电故障巡视时，避免了故障巡查人员频繁登塔靠近带电体触电的危险。固定翼无人机作为线路通道巡视，可以发现线路沿途的外部环境、通道环境，对防外力破坏、防山火等有优势。三是减少运维成本。如在110kV康牵线验收中，134基，约60km。第一次全部用人工验收，投入人员26人，6台车辆，用时3d。在复检时，使用两台多旋翼无人机，采取人机结合，投入人员16人，4台车，用時一天，效果明显。

2.2 无人机使用存在的不足

一是续航能力较差。一般飞行30～40min。二是受信号影响较大。遇有高山大岭等险峻地形，地面站与机身的信号传输不稳定。三是针对电网使用的无人机吊舱功能单一，主要配置高清摄像装置，突出了外观检查，缺乏对输电线路设备运行实时数据多功能检测的装置和手段，降低了无人机使用的综合效率。如可以设计专门对输电线路检测的吊舱，将高清图像与红外和紫外探测技术等检测装置结合，同时掌握输电线路被检测设备的温度、污秽状况等运行指标，准确判断缺陷，及时消除缺陷和隐患，进一步提高输电线路运行的可靠性。

3 总结

无人机具有非常智能化的技术特点，随着无人机在视觉跟踪、飞行姿态控制、无线通讯网络、视觉探测、续航能力等方面技术的进一步完善和发展，将会在电网企业输电线路运维中广泛应用，它在提高输电线路的巡检效率、准确诊断设备运行状况、降低日常巡检安全风险和运维成本方面具有较大的优势和发展前景。虽然无人机已经被广泛运用到电网企业输电线路中，但其应用技术与电网企业输电线路运维需求还存在很多的不足，还需要在续航能力、吊舱综合检测能力等方面与输电线路运维进一步有效地对接，并应用其先进的技术，提高输电线路运维工作的综合效率。同时，电网企业应与选择对技术领先的无人机研发和生产商，按电网公司输电线路运维需求，统一定型满足安全和技术需要的无人机，统一管理标准，统一配置，避免在现阶段各下属企业各自为战，使其无人机装备杂多，标准不统一，以致浪费大量的资金。在统一定型、统一标准后，应进一步改进无人机在电网企业应用的技术，引入更先进的软件和传感器，充分利用现代先进的科技成果，与电网企业生产管理系统有效对接，提升线路巡视工作的科技化和智能化水平，构建便捷、高效的作业体系，提升工作效益和精益化水平，全面保障线路安全稳定运行。电网企业还应加大无人机专业化队伍的培训力度，打造一支符合航空管理要求、技术精湛、管理规范的无人机队伍，从而更好地挖掘和发挥无人机在输电线路运维中的技术优势和发展前景。

参考文献

[1]王建平，阎泽京.浅谈无人机在输电线路巡视方面的应用[J].中国电力教育，2013，（17）：229-230.

[2]赵晨，杜勇.四旋翼无人机在输电线路巡视中的应用[J].湖北电力，2012，（6）：35-36.

[3]贾伯岩，何瑞东.河北省南部电网输电环节智能化建设分析Ⅲ[J].河北电力技术，2010，（1）：3-4.

（作者单位：国网绵阳供电公司）