梁天广
云南电网有限责任公司楚雄供电局 云南楚雄 675000
摘要：近几年，随着经济发展水平的大幅度提升，对电量的需求不断攀升，电力行业迎来了发展契机,输电线路覆盖地区愈发广泛,供电范围也在不断扩大。但是因自然条件等因素限制,部分地区输电线路日常巡检无法依靠人工巡检方式按期完成,现阶段人工巡检方式已经无法满足当前输电线路安全稳定运行的具体需求。而借助无人机巡检技术来完善输电线路的巡检工作,可有效避免巡检期间受到地理、气温、天气等自然条件影响,提高输电线路巡检的精准度,实现对输电线路整体运行情况的全面掌握。也正因此,对无人机巡检技术应用进行深入研究分析,具有至关重要的现实意义。
关键词：输电线路；无人机；巡检技术；应用
1输电线路人工巡检内容阐述
输电线路的巡检工作内容具体包括对杆塔本体、附属设施、线路金具、通道环境的巡视与检查,准确掌握巡查范围内输电线路的具体运行情况,对输电线路正常运行期间存在的缺陷隐患第一时间发现并上报,为输电线路的安全稳定可靠运行提供保障。
现阶段开展的输电线路巡视工作,具体包括正常巡视、故障巡视以及特殊巡视3种方式,在以往工作中,无论开展哪种类型巡视,所采用的模式均为人工地面巡检,而结合巡视开展人员登塔检查工作也只能针对极少部分杆塔,此巡检模式的应用无法发挥出巡检工作的最大作用与功能。传统人工巡检方式的应用,无法与现阶段不同运行状况下输电线路的不同巡视要求相契合,从而影响到巡检工作开展的有效性,无法帮助电力企业及时精确的获取输电线路的具体运行状态与情况,不仅造成人力资源的浪费,甚至对输电线路的安全、稳定运行产生影响。
2输电线路无人机巡检中存在的问题
输电线路无人机巡检技术的应用可以看作是电网企业实行技术革新的一种方式，在应用的时候，可能会产生一些安全方面的问题。就整体而言，项目的安全技术和管理风险等都是影响项目顺利实施的关键因素。输电线路主要是三相交流电，变化的电场产生磁变的时候，会向四周激发，距离越近，那么磁场也会越大。通常情况下，输电线路每基杆塔上的导线最靠近地面，那么这个地方的磁场强度则是最大的，而且强度会随着距离的减少逐渐降低。输电线路产生电磁干扰最为主要的原因还是导线表面和线路金具表面不良接触所形成的放电行为。输电线路的电晕放电强弱会受到气候的影响，而这时候产生的效应就是无线电干扰，无线电干扰实际上会出现一些有害的，频率比较宽的电磁波，对于巡检的无人机设备会造成负面的影响。从目前无人机巡检应用的管理情况而言，无人机及配件台账编码、保养和出入库等缺乏完善的有效管理。要知道，无人机的飞行状态分析和故障维修管理等都需要专业人员对其进行智能化的管理。在开展巡检的时候，还要将采集到的数据、速度和时间等都详细地记录下来。但是这一般是以人工记录为主，这种方式存在着一定的缺陷性，无法保障数据录入的准确性。如若数据过多，没有统一的管理，这不利于检索和分析，也无法真正发挥出数据的驱动作用。
3输电线路无人机巡检技术应用策略
3.1加强无人机作业安全分级管控,夯实作业安全基础
输电线路运维单位应统一管控无人机配置、规程、空域申请等,遵循“安全第一、预防为主”的原则,对所辖的无人机进行集约化管控,确保每一架无人机都时时在控。工区级别负责无人机作业安全措施的具体实施,从作业人员、无人机现场管控两方面管理管控,对无人机相关的人员、证照、实物、作业等方面提出规范化的管理要求。管控无人机飞行安全,严格遵守相关规范,杜绝电力巡检作业中黑飞、乱飞现象的出现。通过安全分级管控,做到无人机飞行安全监控无死角,全方位保障无人机作业时人员、设备安全。
3.2无线通信
输电线路附近具备一些比较强的磁场，这会影响整体的传输信号，地面基站和无人机进行双向传输时，才能完成无线传输模块。当无人机巡检过程受到磁场干扰时，操作人员应该及时做出相应的动作指令，根据传输图像数据，确定无人机的具体位置，这些都需要地面基站和无人机具备远距离和极快的传输速度。
3.3故障巡视
输电线路无人机故障巡检技术的应用,主要体现对输电线路雷击故障点查找。据调查显示,影响输电设备及线路安全的关键因素就是雷害,其中在输电线故障中雷击跳闸而引起各类故障占据了很大的比例。雷击最容易引起绝缘子闪络放电,其后果会导致绝缘子导线挂点铁构件融化堆积,绝缘子与其体表的釉层分离,网状裂纹会布满玻璃体外表,或者是烧伤绝缘子,有些时候绝缘子闪络会在表面上留下十分明显的烧伤痕迹。通常情况下,故障巡视过程凭借肉眼很难发现其金具和绝缘子串存在的问题,即使是使用人工登塔检查,也有存在着一定的盲区,将无人机故障巡检技术应用到其中就能避免以上问题而准确的找到其故障点。如某供电企业500kV输电线路在夏天特别容易发生雷击跳闸。针对此情况,使用无人机对其进行故障排除,无人机能清楚的拍到输电线路导线上放电烧蚀点。
3.4优化无人机巡检路径
目前多旋翼无人机主要采用高性能锂电池作为动力来源,由于锂电池容量有限且受限于无人机载荷,导致多旋翼无人机续航时间较短,所以在开展无人机巡检过程必须合理规划巡检路线,避免无效飞行。为提高无人机巡检的效率和安全性,必须制定出科学合理的拍摄飞行路径和拍摄方法,在满足安全飞行的条件下以飞行路程最短的路径完成所有巡检点的拍摄。结合大量实践检验、科学验证与分析,将无人机杆塔巡检路径规划等效为不回到起点的TSP问题来,选用穷举法来进行路径规划,结合实际情况将所有可行的路径都计算出来,然后比较得出最优路径，这也是无人机智能巡检的运用的前提条件。
4工程实例分析
2.1案例简介
某地区存在一条输电线路,整体的长度为2463km,其中当前负责着57座变电所的负荷输送,这一地区地理环境相对较为复杂,所处在的气候环境十分的恶劣并且该输电线路建设的时间相对比较久远,所以材料设备老化的情况比较多,风灾和雷击闪络等故障也经常会出现,这样的一种情况对当地的客户合理用电产生影响。而当前这一地区的输电线路运维人员仅有15名工作人员,负责所有线路的巡检工作,其中有非常多的线路路过了繁华城区和丘陵山区等,这样的情况使得线路巡检工作出现了人力资源不足和工作压力大等多种问题,特别是在雷雨季节天气较为复杂的情况下工作压力还不断的提升,使正常用电无法得到保证,所以,需要找到一种切实可行的输电线路巡检方式保证输电线路安全稳定运行已经成为了当前工作人员关注的核心内容。
针对目前输电线路巡检的现状，相关人员提出了一种无人机巡检方式。无人机检测系统主要包括图像采集与识别功能、GIS系统、红外热成像系统、信息传输与处理系统；目前的工作平台涉及RTK技术、起降系统和地面保障系统。
2.2自然灾害后的巡检
在本项目中可以看出，无人机不受地理条件的限制，在灾害发生后可以直接到达现场，具有非常严格的工作效率。因此，在经历了雪灾、雷雨、风灾等一系列自然灾害后，可以直接利用无人机设备对输电线路进行有效巡检，了解灾区当前电网运行的实际情况，在有效完成抢修和抢修队伍安置的基础上，利用这种方式为抢修工作提供所需的图像信息支持，从而保证了工作质量，节省了大量时间。
2.3日常巡检
在日常巡检过程中，无人机可以参考巡检人员建立的GPS坐标系，以不同的输电线路杆塔为标准，在固定范围内完成自动飞行和巡检，在巡检过程中采集输电线路的实际运行数据，及时完成对地传输，检查人员根据无人机当前反馈的情况，判断电网运行状况，排查潜在故障等问题，并利用三级管理系统完成整改方案的调整。
5结论
总而言之，在输电线路的巡检工作中，应用无人机巡检技术，可有效解决现有常规巡检制度中存在的很多问题，对线路的巡视过程进行优化，减轻工作人员的劳动强度和负担，也可以及时发现线路中存在的故障和隐患，确保故障的及时有效处理，保证输电线路运行的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]王彦国.无人机巡检输电线路技术的应用分析[J].中国高新技术企业，2019，（34）：69-70.
[2]黄远峰.无人机巡检输电线路技术及应用实践微探[J].通讯世界，2019，（17）：216-217.