输电线路无人机巡检技术及应用

龙源期刊网输电线路无人机巡检技术及应用作者：杨尚彬来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第03期摘要：研究无人机对输电线路巡查的可行性。无人机搭载高清摄像头、红外成像仪、高能量激光器等设备开展对线路巡检，地面检查人员通过数字网络进行实时视频或者图片传送地面显示器，判断线路的现状。无人机能在一定范围代替人力登杆塔巡查任务，降低了人工劳动强度减少作业风险，适合在山多水田地势复杂的范围推广。关键词：输电线路；无人机；巡检1前言江门地处山区，而输电线路走廊多为山区、丘陵等偏远地区，所处地形复杂，自然环境恶劣，输电线路杆塔、绝缘子、导地线等设备长期暴露在自然环境中，必须及时掌握设备运行状态。传统的人工巡视方式存在巡视周期长、作业条件艰苦、人力成本高、突发性事件响应速度慢等缺陷。经试验研究无人机搭载高清摄像头、红外成像仪和高能量激光器等任务设备可实现的作业项目主要有：对线路设备360度无死角高清拍摄、对线路设备进行红外测温、带电清除导线异物等飞行工作。采用无人机在输电线路巡维的应用，不仅可以大大提高线路巡视质量和效率，还可以降低维护人员作业风险和工作强度，改善工作环境，提升输电线路运行维护管理水平。2无人机搭载设备巡查的工作实例2.1线路雷击跳闸的故障点查找110kV鹤杰线在2016年4月11日9时19分跳闸一次重合成功，巡维人员根据保护动作情况、故障测距、雷电定位系统以及故障时的天气情况，初步判断为雷击绝缘子闪络放电造成的瞬时故障，并推算出故障点的大致范围为#24至#27塔，故障点的杆塔位置大部分位于山区，雷击绝缘子的放电痕迹一般都在绝缘子的上表面，地面望远镜巡视很难找到故障点，必须带电登塔作业，当前通过便捷式无人机搭载高清视频设备代替人力登杆塔巡查，在很短时间内就发现在110kV发公乙线#26塔C相绝缘子有雷击放电痕迹；本次雷击故障点查找的时间比人力登塔的速度更快更准，由于工作人员不用登杆塔巡视，避免了高空作业和带电作业，减轻了劳动强度，减少了作业风险，有效提高了工作效率。2.2无人机搭载高清摄像机带电巡查架空输电线路由于受到台风的吹袭，线路金具螺栓容易发生松动脱落，2017年5月无人机担任了110kV南桃线架空地线连接点的巡查任务，两名巡视员摇控无人机搭载视频设备进龙源期刊网行巡查，发现110kV南桃线#21塔架空地线（OPGW）悬挂点中U型环螺栓松脱。一旦大风天气，U型环随时都可能脱落致使架空地线跌落，造成线路停电事故，由于110kV南桃线是单回线路供电，且该杆塔线段跨越10kV线路，将造成110kV桃源站全站失压，该区域用户大面积停电。发现该紧急缺陷后，巡视人员立即组织人员进行了消缺，避免了该起事故的发生。2.3判断导线的损伤程度导线损伤或者导线驳接点由于角度和距离的问题，地面用望远镜无法观察损伤点的具体情况，通过无人机空中进行悬停拍摄，成功取得损伤点的具体情况，对损伤点分析判断，并根据相关规程规范对导线进行修补。2.4带电清除导线异物2016年4月19日下午，接报：110kV鹤古甲线线#10塔出现超长飘挂物，随时有跳闸可能，情况非常紧急。输电管理一所领导迅速做出指示，将输电所的高科技付诸实践，采用无人机与新型绝缘棒相结合的方案带电将线路隐患消除。作业人员通过无人机搭载喷火设备灼烧飘挂物的挂点处，使之脱离导线，然后用新型防飘挂物脱落的绝缘棒将飘挂物移除，两种方案相得益彰，高效安全的消除了线路隐患。3无人机的特点3.1无人机的优点无人机具备空中悬停功能，发现可疑段位可悬停拍摄或来回飞行检查，具有灵活机动的特点；无人机飞行时通过遥控器控制可快速灵活在相间快速查找故障点；无人机系统具备GPS自动返航和电量警示自动降落功能，当无人机飞失去联系后，无人机在起飞前已记录经纬度将自动返航降落；无人机拍摄云台具有防抖动功能和能够带动设备360度旋转，对所拍摄设备能够无死角拍摄并提供高质量的视频和相片。3.2无人机的缺点无人机由于本身机身比较小，导致载重量有限，不能同时搭载两种以上设备；无人机续航能力有待提高，无人机使用是充电电池，专业级无人机一块电池最长使用时间为15-30分钟（视飞行时的耗能水平及电池容量），剩余电量不足时飞控系统将提示降落。后备安全保护有待进一步提高，操作失误时会造成机身坠毁，如在线路检查中撞击导线。4结语无人机既可近距离遥控飞行，又可按照设定的航线自动进行中、短距离飞行，可以空中悬停，控制较为精确，抗风能力适中，既可在空中查看大面积概貌又可以观察细部情况。有人驾驶直升机可开展大范围的线路巡视，机身较大，但必须培植长期合作的直升飞机运营公司和熟龙源期刊网悉线路作业特点的飞行员，因费用高昂在我国难以普及。从无人机应用的情况分析，无人机能在一定范围代替人力登杆塔巡查任务，降低人工劳动强度和减少作业风险，输电线路巡视方式以人力地面巡视为主，辅以无人机特殊巡视符合现状实际，适合大范围推广。参考文献：[1]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2012，12（6）：35-36.[2]张侃.多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用及发展[J].现代工业经济与和信息化，2013（54）：72-73.[3]张永，郑浩，吴翔，李德波.无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J]宿州学院学报，2013（18）：86-87.[4]王建平.浅谈无人机在输电线路巡视方面的应用[J].电力技术探讨，2013（17）：229-230.