张霖
云南电网有限责任公司大理城区供电局，云南大理671000
摘要：科技的发展极大的便利了人们的生活，人工智能、计算机网络等新的信息技术的崛起，促进了无人机技术的发展。根据我国目前的电力巡检模式，从技术要求和行业发展出发，将无人机技术与电力巡检有机会结合起来，减少以往因杆塔整体结构较大而存在所谓的巡检“盲区”，从而达到大大提升巡检效率和水平的目的。积极探索研发输电线路无人机和人工协同巡检模式，实现输电巡检大数据分析，解决人少设备多的老问题，提高输电线路巡检工作效率和管理水平。
关键词：输电线路；无人机技术；协调巡检
目前，随着经济和科技的飞速发展，我国已经能够满足居民和企业的用电需求。但是，用电的可靠性依旧备受关注，实现供电稳定离不开巡检维护的现代化和自动化。传统模式的巡检不仅耗费人力，而且工作量大、环境艰苦，尤其是那些偏远的山区在输电线路巡检时困难又危险[1]。人工智能时代的无人机技术为输电线路巡检提供了新思路，利用无人机搭载巡检维修设备进行巡检，不仅能够有效避免人员伤亡，还可提高巡检效率。
无人机巡检技术的研究主要包括无人机导航技术、飞行控制技术、红外检测技术等，但是利用无人机搭载巡检设备架高电线塔时，巡检设备可能由于存在巡视距离存在视线“盲区”，因此人机协同巡检的研究不多。
1巡检方式及特点
1.1人工巡检及特点
人工巡检主要是靠人工借助望远镜、红外热像仪等仪器设备进行巡检。传统高压输电线路的作业模式，具有操作难度系数大、环境艰苦、工作效率低等特点[2]。在突发的电路事故和天气恶劣时，人工巡检处于不利地位。这种传统的巡检模式已经不能满足现代电网的需求，特别是10kV的超高压线路。
1.2无人机巡检及其特点
无人机通过无线遥控或者是自身的程序设置来控制无人驾驶的飞行器。超高压线路巡检应用无人机设备是现代电网的一个热点。用于线路巡检的无人机主要有小型旋翼机、无人直升机、固定翼无人机三种[3]，每种类型的无人机都有其特有的应用领域，应根据实际需要和工作环境选择适合的无人机。
1）小型旋翼机 具有体小质轻、轻便灵活，飞行条件低等优点，但同时也存在有效使用时间短、搭载设备少等缺点。这种无人机主要运用在巡线班组，在现场中代替人工进行线路巡查困难的工作。
2）固定翼无人机 行驶速度快、航驶行程远，主要应用于航拍和大面积的路线巡查，但也由于速度快而忽略一些细节。因为体积和质量较大，因此可以负载较多的设备，而且飞行时间也长。但是，起降要求高，只适合一般的远距离线路巡检。
3）无人直升机无人直升机在体积和质量等方面介于小型旋翼机和固定翼无人机之间，并且还能在空中进行停留便于观察线路是否存在故障。根据巡查路线的距离、输电走廊结构选择恰当的无人机直升机型号完成巡查任务。
2两种巡检模式的差异
无人机和人工巡检在由于巡检的角度和高度不同，两者单独工作时，一方面导致发现的故障不同，另一方面还会造成故障的遗漏和重叠，增加巡检人员的工作量。输电线路的故障根据距人工巡检的距离由远及近划分为以下几种，如表1所示。
表1 线路巡线内容
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有研究表明，人工巡视和无人机巡视的效果相比，都以瓶口为界线，把故障位置分为瓶口以上和瓶口以下。瓶口以上缺陷包括架空地线类、导线类等，这些故障可以借助无人机进行巡检发现；对于无人机的盲区，如接地类、通道类等故障可以借助人工巡检，将两者有机结合起来，发挥两者优势最大化。
3两种巡检模式工作划分及配合
3.1巡检工作的划分
结合线路巡检任务，划分无人机和人工巡检的工作界限，相互配合完成巡检，充分利用两者的长处，从而取长补短、提高效率。
无人机巡检和人工巡检可以根据距离地面的距离划分工作区域[6]，无人机巡查地线、导线、绝缘子串等位于塔头及以上的故障，人工巡检主要负责塔头以下的故障。无人机从俯视的角度对塔头高度的故障对导线、防震锤等进行详细观察，人工巡查根据视角互补采取仰视的角度借助望远镜多角度的排查线路故障。
无人机可以利用空中悬停的特点在工作区域尽可能地在巡检目标附近停靠，及时无人机在空中发生故障，还能借助旋翼自转下滑地方式安全着陆而不影响巡视地进度。
3.2 巡检模式的配合
利用无人机巡检的方式有两种[7]，一种是在户外控制无人机飞行路线，搭载巡检设备对导线和金具等进行录像或摄影，回去后对收集影像资料进行分析。还有一种是对无人机设置链接程序，电网工作人员通过信号传递在控制室内进行实时监控、分析，对于可疑区域，可以进行反复排查，对于无人机的不能确定的“盲区”还能通过人工协调巡检，必要时还要进行高空作业。当无人机发现故障疑视点时，若无人工巡检的的实时配合，还需人工巡检再次返回巡视确认，将严重影响工作效率和增加巡检工作量[8]。故人工巡检需要在巡检塔头以下线路的同时兼顾无人机设备发现的可疑故障。
表2 某市过境连线排查情况报告
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4 总结
1）传统的依靠人力进行的线路检在进行高空作业时存在较大风险，还易受天气、地势环境的影响，非常容易造成电网人员的伤亡，而且工作难度系数大、工作环境艰苦、工作效率低下，已经远远不能满足电网规模发展的需要。
2）无人机巡检与人工巡检单独作业时，容易造成视线盲区和故障疑视点，造成工作量的增加。根据常见线路故障距离地面的高度划分无人机与人工巡检的工作区域，无人机和人工协调巡查实现地空结合的立体式巡检。
参考文献
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[8]岳灵平,章旭泳,韦舒天,俞强,王一波,朱建雄,张弓达.输电线路无人机和人工协同巡检模式研究[J].电气时代,2014(09):81-83.