浅谈无人机在线路运维中的应用

2019-09-10翁志达

装备维修技术 2019年3期

翁志达

摘要：当下输配电线路巡检自动化已成为电力系统维护的必然趋势和发展方向，无人机巡检维护方式的普及，将减轻线路工人在线路日常巡检、紧急抢修、状态监测等方面的工作压力，在消除人工巡检盲点的同时，提高了巡检和维护效率与质量，保障了巡检维护过程中的人身安全。本文对四旋翼无人机功能和配置行了简单的介绍，阐述了无人机在线路巡检维护中的应用，发表了一些建议看法，希望可以对无人机在线路巡检维护中的应用起到一定的参考和帮助，提高无人机应用有效性，充分发挥出无人机的价值和作用，更好的保障人们的用电，为我国社会经济发展保驾护航。

关键词：输配电线路;无人机;运维

前言

基于当前无人机在民用领域的应用日益广泛，相应软、硬件技术日趋完善，利用无人机辅助人力进行线路巡检运维，可以到达人力很难到达的地方，具有极其广阔的应用前景。且当前人们生活水平不断提高，对供电质量有严格要求。将无人机应用在输配电线路巡检中，有助于快速找到线路存在的缺陷和隐患，在各类复杂地形和灾害条件下，获取高质量的现场资料信息，降低工作人员的工作强度和危险性，使线路巡检效率有明显提高，使得线路的维护更加高效。

所谓的巡检无人机主要是指用于巡检架空线路的无人机设备，通过结合电控遥感技术以及远程监控技术，达到控制无人驾驶飞行器的目的，完成架空线路的巡检任务。一般而言，线路巡检的无人机主要以固定翼式、直升机式以及小型旋翼式等形式為主。介于三者类别的不同，在作用与应用方面会存在不同程度的差异性。结合实践经验来看，固定翼无人机在续航方面呈现出的时间状态较长，但不可悬停。直升机式无人机虽可悬停，但飞行速度较低。而小型旋翼式可悬停，但载重能力较差。可以说，每种巡检无人机在功能方面具备各自的优缺点，需要工作人员视情况而定，选择最为合适的线路巡检无人机设备。

因多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），操纵简单，成本较低，在输配电线路的巡检维护工作中，得到广泛的应用。

线路巡视的应用

因无人机的具有便携和具有多角度观测线路设备的能力，相对于人工巡视大多数情况下只能在地面对设备进行观测，无人机在线路巡视方面很好地扩大了巡视观察的范围，对人工巡视起到了很好地辅助作用，根据机载观察设备不同，无人机对于线路观测分为以下几个方面：

可见光用于发现绝缘子破损，螺母缺失。

激光雷达检查金属材质塔体大范围变形、异常移位、倾斜。

红外线和紫外紫外线发现线路中的短路点和异常。

多光谱输配电线路附近植被生产情况预测，以及锈蚀油漆剥落。

线路架设的应用

在传统的大跨越放线中主要包括：气球牵引放线、动力飞艇牵引放线、动力伞牵引放线、

直升机牵引放线，每种方式都有其所适应的施工环境，但是在使用成本上都不低，且对于施工人员和施工条件的要求也不低。

在线路架设中引入多旋翼无人机，无人机的全地形工作能力，使得可以应付较为复杂的放线环境，一般情况下可以抵御六级大风，特殊情况下甚至可以实现十级风的放线任务;在植物生长密集的丛林中，可以实现丛林穿越放线、盲飞放线。相对于传统的放线方式，无人机放线的可控性更加强，可以实现杆塔精准放线，可以直接将牵引线穿越每一基杆塔，实现请引线直接上塔，大大提高工作效率。这些优势使得无人机放线整体费用，小于传统的放线方式，同时还提高了施工的效率。

线路消缺的应用

无人机在线路消缺中，主要适用于清除架空线路飘挂物，根据无人机上搭载的相关设备的不同主要分为以下几种方式：

无人机喷火

普通无人机只要一接触或者靠近高压线，就会被直接吸过去;经过多方面的论证和实践，首先令无人机喷洒出雾化水珠状的汽油作为燃料，待线路悬挂异物充分浸染后，在使无人机点火，然后立即熄灭，避免电场力作用，并适时再度喷洒助燃剂。该方式可使原来数小时的清障时间缩短到数分钟，但是对于无人机操控手的要求较高。

无人机电热丝除障

在无人机上加装材料轻、硬度强的碳纤维管作为主体支架，一端通过连接板固定到无人机机架上，另一端连接有碳纤维板制作成的引导槽，在引导槽内部装有电热丝;电热丝连接电子调压器，通过遥控接收机提供的信号，调节调压系统控制的电压，改变通过电热丝的电流，从而实现电热丝温度调节。当线路上有类似于风筝线之类的细线飘挂物，可利用无人机上的电热丝烧断，达到清理飘挂物的目的。

无人机机械手清障

在无人机上转载带有折叠机构和鱼线传动机构，刀具使用陶瓷材料，有效防止产生拉弧现象和减轻整体重量，保障无人机和操控系统的正常工作，但是机械手的制作要求严格的无人机配平调试。

无人机使用的不足

无人机在电网工作中的引入时间不长，以至于其的使用需要花时间跟我们现有工作进行整合和兼容，其拥有许多便利性的同时，也有需要进行优化改进的地方：

因我们现有无人机多为消费级的无人机，并没有对应我们现有的工作要求进行优化，在使用过程中发现，巡视中获取的图片资料，比较混乱，筛选比较困难，使得在巡视后的图片整理中花的时间较多，且易出错，效率不高;

无人机每次飞行的续航时间不够长，不能进行长时间或者过长距离的作业，外出进行作业需要携带大量的专用电池;

因无人机的相关证件培训考试价格贵，电网企业没能对所有运维人员进行技能的普及，在工作任务繁重缺少人手时，会出现黑飞的现象，导致会出现炸机，这影响了工作的进度，也增加了企业的运行成本;

建议

增加对于无人机培训的投入，在公司引进模拟飞行系统，并取得相关的培训资格，在系统内部进行培训，可以起到降低培训成本，并加强对于一线员工无人机操作技能的目的;

对于使用无人机运维作业的标准进一步进行规范化，提高作业效率;

建立完善无人机的使用反馈机制，对于使用过程中发现的问题和痛点进行收集，及时反馈供应商，协助和推进无人机飞控系统对于电网工作的便利性，智能化。

参考文献