基于配电网架空线中无人机巡视应用分析

2019-02-11王卫良

时代农机 2019年10期

王卫良

（湖南宝源电力实业有限公司洞口县分公司，湖南洞口422300）

近几年来，我国配电网的距离以及线路数在社会经济的发展进步下都在不断增加，配电网的线路大多是位于野外位置，因而现场的环境以及气候条件都相对比较复杂，下述配电网设备在野外长时间的运行下很容易会出现锈蚀或者是断股的问题：其一是配电网中的避雷设备；其二是配电网中所使用的导线；其三是绝缘子。为避免配电网设备出现问题，需要对配电网线路进行巡视检查，传统的巡视方式就是人工巡视模式，这种方式会浪费大量的人力物力，并且巡视配电网线路的工作效率不高、工作质量也难以得到有效保证。

无人机巡视模式的出现有效解决了人工巡视模式的弊端，其主要作用包括以下几方面：首先，无人机的应用能够有效提高巡视工作的效率；其次，无人机的应用能够在一定程度上相应减少施工赔偿费用；最后，在盛茂山林以及河流地区使用无人机能够让我们的巡视工作如虎添翼，一帆风顺。

1 在配电网架空线路巡视工作中无人机巡视的应用原则

1.1 无人机对配电网架空线路进行日常巡视的主要原则

通常情况下，无人机主要被应用于巡视下述这些机巡无法检查到的区域：其一是基础位置；其二是导线；其三是接地装置；其四是杆塔倾斜等，通过近距离的查验确实存在问题。而对于以下人工巡视难度比较大的杆塔则选用无人机为主、人工为辅的工作模式：其一是山坡；其二是河流等。而对于人口比较密集的地方则应该选用人工巡视为主而无人机为辅的巡视模式。

1.2 特殊巡视类型的工作原则

在对配电网架空线路进行巡视的过程中，除了一些比较常规的巡视之外，还有下述这些相对比较特殊的巡视工作：一是山体滑坡；二是保供电；三是防风防汛；四是山火；五是违章建筑；六是漂浮物；七是施工作业；八是采石；九是跨越鱼塘无警示牌；十是鸟害；十一是藤蔓植物等情况存在的巡视。这种情况下，如果天气条件比较好，并且空域也满足条件的话，就可以通过无人机实现对配电网架空线路的快速巡视。如果条件不允许的时候就必须采用人工巡视的方式。对于下述几种情况存在的巡视工作应该选用人工巡视为主、无人机巡视为辅的方式：其一是交叉跨越；其二是树障；其三是接地电阻；其四是红外测温等。对于配网杆塔瓷瓶雷击点的查找工作，应该选择具备比较好视角且可以进行存档的无人机巡视模式。如果是夜间的巡视工作则应该选用人工巡视方式。

1.3 巡视单线路故障的工作原则

在对单线路故障进行巡视工作的时候，应该首先选择无人机巡视模式，因为无人机所具有的快速飞跃能力能够快速的实现对路径的定位工作。

1.4 巡视自然灾害的工作原则

在巡视自然灾害的时候，应该首选人工巡视的工作方式，主要是因为无人机巡视的工作效率比较高，能够在比较短的时间内及时有效的获得详细的信息资料，从而为抢修工作人员提供一手的现场实际情况资料，进而让抢修工作人员得到比较有效且及时的参考作出合理的判断，从而有效保障抢修工作的效率和工作质量。

2 在配电网架空线路中无人机巡视的主要应用

在配电网架空线路巡视工作中，无人机巡视工作模式具有十分广泛的应用，主要涉及以下几方面工作：其一是路径巡视工作；其二是故障的查找工作；其三是对灾情的监控工作等，为有效保证这些巡视工作的质量，就必须做好下述几方面工作。

2.1 无人机巡检的关键技术分析

在配电网架空线路巡查工作中，无人机的应用前提是必须具备下述技术：其一是飞行控制技术，无人机作用的发挥必须具备以下功能，首先是GPS导航控制功能，其次是地理匹配功能，此外，还包括线路以及杆塔的跟踪控制功能，无人机在未来的发展方向是实现智能化和自动化；其二是无人机需要具备机体稳定技术，为保证无人机所拍摄地面杆塔航空影像具有比较高的分辨率，就必须保证无人机在巡查工作的过程中能够比较稳定的飞行，并且在安装一些摄像头等摄影系统的情况下也能够进行稳定的飞行；其三是无人机需要具备杆塔跟踪识别技术；其四是无人机需要具备快速对焦成像技术；其五是无人机需要具备测绘控制摄像曝光技术。只有具备了上述相关技术，才能够保证无人机在巡视工作中能够比较快速的生成下述物品的可视红外影像：其一是线路；其二是杆塔；其三是绝缘子；其四是周围环境等。

2.2 无人机的飞行及中继模式

在使用无人机进行实际配电网线路巡视工作的过程中，为有效减少影响其巡视效果的因素，通常会选择在高架线斜上方飞行。如果无人机的光学吊舱系统扫描视角比较良好的时候，无人机就可以进行单项飞行，进行巡检工作，从而有效提高巡视工作的效率。

除此之外，为了能够实现无人机线路巡视的超视距工作要求，就必须实现对中继转发通信模式的充分且合理应用。该种模式的主要内容包括以下几部分：其一是地面中级转发模式；其二是空中中级转发模式等。分析空中中继转发模式可以知道其优势主要表现为以下几点：一是巡检比较灵活；二是系统结构相对比较简单；三是维护工作相对比较便捷等。地面中继转发模式所具有的优势主要是成本相对比较低，同时，该模式也具备一定的缺点，主要包括：一是其工作的模式相对比较复杂，二是其运行以及维护等工作都具有一定的难度。

2.3 无人机的巡检应用模式

在实际巡视配电网架空线路工作中，如果使用无人机巡视方式的话，需要结合实际情况综合使用上述三种模式，也就是无人机模式、设备模式以及中继模式科学结合的方式。这种组合的巡视模式能够更好的适用于工作环境比较恶劣的山区、平原以及其他各种地形的配电网架空线路巡检工作。将无人机模式应用于配电网架空线路巡检工作的时候，所涉及的主要应用模式主要包括以下几种类型：第一，无人机与地面中继的应用模式，这种模式主要适用于无人机与车载设备没有办法实现直接连接的情况。主要是通过无线链路进行信息的传输，也就是无人机将获取的相关信息传输到塔架上的中继设备，包括遥测信号以及图像信息等，然后由中继设备将获得的数据信息完成输送到地面终端设备的任务。而对于测控车载设备所发出的指令，也必须先传送给中继设备，然后由中继设备将其进一步传输到无人机，从而实现对于无人机的有效控制。第二，无人机加空中中继的应用模式，该模式是将无人机获得的信息传送给中继飞机，然后由中继飞机将其传送到地面终端设备，终端对无人机的控制也是通过中继飞机实现的。第三，无人机加固定翼机中继的应用模式，如果使用固定翼飞机的时候，通常会使用此种模式。固定翼飞机在应用的时候所具有的主要优点是可以有效降低运行的成本，并且易于操作和控制，灵活性也比较高，可以飞行的时间也相对比较久。第四，无人机可视遥控的应用模式，该模式主要适用于线路巡检任务机距离遥控设备比较近，并且两者之间没有阻挡物件的情况。第五，固定翼机的应用模式，与其他应用模式相比较而言，此应用模式所具有的优点主要表现在以下几方面：其一是应急巡检；其二是防灾减灾；其三是巡视的范围相对比较大；其四是巡视的距离比较远等。