孙立
河源供电局 广东省河源市 517000
摘要：随着我国电力系统与科学技术的不断发展，各类全新技术手段与电力系统不断融合，多旋翼无人机已开始在输电线路巡检工作中得到广泛应用。输电线路巡检工作是确保电网系统平稳运行的根本，但是，传统人工巡检方式不仅消耗大量的人力与时间，也无法及时有效发现输电线路所存在的潜在问题，无法有效满足社会实际发展需求，在此背景下，多旋翼无人机的运用开始走向正规。多旋翼无人机不仅可有效降低工作人员压力，亦可提高巡检效率。在本文中，笔者将会针对多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用进行初步的研讨与分析，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。
关键词：多旋翼无人机，输电线路巡检，无人机应用
引言：近些年，我国电力事业取得极为辉煌的成就，全球最规模的能源转移系统已经逐渐完成，但是，庞大的输电网络，也让巡检工作面临严峻挑战，传统人工巡检方式，不仅严重消耗人力，也存在效率与人员安全层面问题，所以，寻找更为科学且高效的巡检模式，是每一位从事输电线路巡检工作的核心关注点。输电线路巡检工作人员被行业称之为“空中舞者”，虽然这一称号代表着无限的荣耀与认可，但是，也饱含着巡检人员的辛酸与无奈。因此，多旋翼无人机与输电线路巡检工作的融合，已成为整个行业的发展趋势。
1 输电线路巡检工作与多旋翼无人机结合的关键指标
1.1 性能指标
多旋翼无人机是当前无人机领域最为常见的机型，其重量多为5至10kg，但是，也同样存在质量与载重更大的多旋翼无人机。多旋翼无人机的飞行速度可以达到每小时50公里，并可在指定位置长时间悬停。通常情况下，多旋翼无人机续航时间较短，一般为20-40分钟左右，但有特殊的动力结构，抗风能力较强，即便风力达到五级，其飞行过程亦可保持稳定。多旋翼无人机的载重通常为2kg左右，因此，在其应用与输电线路巡检工作时，需对相关监控设备的重量保持严格控制，在确保无人机可正常飞行的前提下，也要尽量提高设备的精度与稳定性。多旋翼无人机选择时，应注意其模块匹配能力，减少无人机故障几率，提高巡检工作效率。
1.2 操作性
多旋翼无人机稳定性良好，其在操作过程，通常需两位工作人员协同完成，一人为主飞手，一人为协助人员。无人机起飞前，工作人员需做好充足的准备工作，明确具体的巡检任务，设计合理的飞行路线以及悬停位置，对于重点巡检区域需设定好悬停时间，并依照无人机单次有效巡航时间配备充足的电池模块。操控过程中，协助人员负责对巡检问题排查以及对主飞手的协助与配合，而主飞手需负责无人机的整个飞行过程，依照计划的飞行路线，对具体设备进行巡检，如在对间隔棒进行检查时，需对间隔棒与导线的接触温度进行测定，并观察间隔棒螺栓的紧密程度。同时，现代化无人机巡检系统亦可将巡检过程所得到的视频以及相关数据及时传送至维护平台，不仅方便后期的数据调用，亦可在大数据等其他技术支持下，协助操作人员及时发现各类隐患。
1.3 安全性
多旋翼无人机在设计过程即已经考虑其在多种应用场景下的安全性问题，现代无人机其内部自带保护机制，其可在无操作的情况下自动降落，并可自动检测飞行前方所可能存在的障碍物，如果飞手不能做出有效调整，其自动规避系统亦可完成飞行调整。如果无人机出现电量不足等异常状况，其自我保护机制亦可有效保证监控系统与无人机自身的安全。
2 多旋翼无人机巡检与人工巡检之间的协同
虽然无人机巡检模式大幅度提高输电线路巡检效率，但是，对于一些重点区域，仍然需要配合人工巡检，以提高整个巡检工作质量。在人工巡检与多旋翼无人机巡检相结合时，利用人工巡检与无人机巡检在不同视角下所产生的不同效果，对输电线路进行检查，最终确定输电线路整体供电平稳性。
现代输电线路导线、地线以及绝缘子结构离地较高，如果其内部出现缺陷，亦或是间隔棒、销钉等部件出现问题，单纯依靠人工地面巡检很难做到精准检测，此时无人机空中巡检可配合人工巡检工作。同时，对于那些飞行环境复杂区域，如基础、拉线、接地装置等设备，如果其在工作中存在问题，无人机巡检过程也无法做到精准定位，此时也要配合人工巡检过程。因此，当下输电线路巡检工作中，人工巡检主要集中于铁塔横担以下位置巡检，而无人机则以塔头金具、绝缘子、导线、地线等进行飞行巡检，同时，对于那些重点区域也要进行人工辅助。无人机巡检与人工巡检相互补充，可有效弥补两者之间在单一角度检测困难的问题。
在实际工作中，人工巡检计划可落后于多旋翼无人机巡检计划，尤其是在日常巡检过程中，巡检工作人员可地面操控多旋翼无人机进行控制，通过调节无人机自带相机角度及曝光度，及时发现可疑部位，并在故障发区域悬停拍摄，避免巡检遗漏。如果是故障巡检，无人机巡检可协助人工巡检，先行完成故障区域定位，之后对故障进行初步分析，如果无人机巡检过程无法完成有效的故障判断，那么就需要辅助人工巡检，登塔后确认具体的故障原因。从应用角度分析，无人机巡检优先于人工巡检，可有效提高整体巡检效率，并可保证故障问题的及时排除。
3 输电线路无人机巡检的发展方向
3.1 智能化
随着人工智能与大数据等技术的广泛应用，未来多旋翼无人机在输电线路巡检工作的应用将更显智能化，地面操作人员以及巡检系统管理人员可将无人机所搜集到各类数据进行具体整个与分析，排查其中可能存在的隐患。同时，智能化系统亦可完成整个输电线路运行过程与实况的模拟，并结合图像所搜集的各项数据，完成对输电线路实际故障的具体分析，降低工作人员索要面临的压力。
3.2 三维建模
在西方发达国家，输电线路巡检工作通常交给直升机完成，而其使用过程所形成的三维建模模式，亦可完全匹配于无人机巡检工作中。因此，无人机与输电线路巡检工作的融合，也可以完成输电线路实际状况的三维建模，不仅可实现电网数据的高精度搜集与分析，也能让管理与操作人员看到更为形象的三维电网模拟图，及时找到输电线路具体问题。
4 多旋翼无人机在输电线路巡检过程中的应用实例
某地区电力网络在实施输电线路检修工作时，其所采用的多旋翼无人机型号为RX600，这种多旋翼无人机的主体材料为碳纤维复合材料，并使用双路负荷模式完成对无人机的供电。其飞行时所能承载的最大重量为7公斤，体积较小，可快速深入到各类巡检场景中。另外，该多旋翼无人机的实际滞空时间可达40分钟，并有着较为先进的防抖设计，风力小于五级情况下可任意使用。调查显示，该地区日常实际风力通常小于5级，这位该型号无人机的应用奠定良好基础。该机型在与监控设备搭配后，可有效发现输电线路所存在的各类问题，包括对线路导线、底线上下挂点金属连接情况的鉴定，并可分析线路导线与金具连接部位的磨损，间隔棒与导线连接位置是否稳固。其所搭配的现代化监控系统，可及时发现输电线路中所可能存在的雷击点。该地区电力巡检人员在某次飞行巡检中，发现地线铁塔出口处存在一个两米左右的断股现象，而这些位置如果利用人工巡检，想要发现问题，将会浪费大量的时间，也为输电线路的运行埋下安全隐患。
5 结束语
综上所述，无人机巡检模式已经成为输电线路巡检工作的发展趋势，其高效率、高精准度的巡检模式，更是得到众多电力网络巡检工作者的青睐，工作人员生命安全以及日常工作压得得到有效改善，因此，无人机巡检模式对整个输电线路巡检与建设行业而言，其促进与优化作用极为明显。
参考文献:
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