韩世昌
国网青海省电力公司检修公司 青海西宁 810021
摘要：电力巡检是保障电力使用稳定性的工作，需要投入大量人力、物力、财力。也可能会发生事故，威胁巡检人员的生命安全，也会造成巨大的财产损失。现在出现了无人机为运维单位提供了新的解决方法。
关键词：无人机技术；输电运维；安全风险；管控策略
1 引言
无人机的应用能替代人力来完成各种线路巡视工作，并能够促使线路巡视效率跟巡视质量得到进一步的提升。因此说各电力企业还需要加强对巡视方法以及巡视技术的改善跟优化力度，还需要不断加强对无人机巡视技术的应用力度，这样才能够及时发现输电线路在运行过程中存在的安全隐患跟故障并加以解决，借此来保障整个电力系统的运行安全性以及可靠性。
2 无人机电力巡检目的
通过应用无人机电力巡检技术，可以有效解决电力巡检中遇到的诸多问题，特别是在发生自然灾害或重大灾害后，由于市政基础设施的损坏或不完善，相关检修人员无法及时进入现场，以及在人员无法到达的情况下，可以充分利用无人机系统的灵活部署特点：无人机用于全区巡查，为抢修工作提供第一手图像数据，提高决策效率，缩短抢修时间。由于它不受地面因素和地形限制的影响，在很大程度上提高了工作效率，保证了人员的安全。但由于无人机在巡查过程中可能遇到复杂的空中环境障碍物，有必要对无人机智能避障技术等方面进行深入分析，并提出相关可行的解决方案。通过不断优化技术方案和积累相关经验，可以在一定程度上提高无人机电力检测的智能性和可靠性。
3 特高压输电线路运维中的安全风险
无人机巡检主要从以下三个方面来应用输电线路技术：其一是常规应用。通过实际巡检部分线路，结合相关制度对其进行定期巡检，实时监控线路走廊，认真勘察现场地形并收集相关数据；其二是故障应用。利用各种技术参数及时巡检线路是否存在故障，从多个角度来解构参数，准备好相应的参考数据，对故障进行准确定位，以期达到最佳的处理效果；其三是特殊应用，当遇到一些情况或区域比较特殊时，必须借助技术参数来开展巡检工作，同时做好辅助工作，比如放线操作、处理区域周边的异物等。
无人机巡视的广泛应用也暴露出无人机在电力巡检方面所存在的安全隐患，具体安全隐患主要存在以下问题：
（1）无人机电力巡检作业自身飞行存在安全隐患。由于电力巡检运用场景的特殊性，无人机需在输电线路周围进行飞行作业，输电线路周围电磁场环境复杂，无人机在巡检作业时由于电磁场的剧烈变化，可能会出现无人机失控、坠毁等危险事故，存在一定的安全隐患。
（2）无人机巡检作业的过程监管不够完善。作业人员在进行电力巡检作业时，具有较高的飞行自由度，同时作业人员对电力巡检作业所申请的空域没有直观概念，无法保证作业过程完全在申请空域内飞行。由于电力巡检作业缺乏对无人机飞行的有效监管手段，巡检无人机飞出合法空域时，管理人员及作业人员无法及时掌握飞行情况，可能会对其他合法飞行的飞行器造成威胁。
在电力巡检方面，应加强对无人机飞行的监管，对无人机的飞行轨迹进行实时的预警，在无人机将要飞离合法空域时作出预警，并及时通知该无人机，提醒无人机驾驶员改变航向。
4 无人机技术在输电运维中的安全管控策略
4.1 全力提升专业操作水平建设
管理人员要重点加强停电计划管理、输电设备检修管理、生产性技改项目管理、基建工程验收管理、大型事故抢修管理及线路故障管理等新修订规章制度、业务流程的培训；一线班组人员要重点加强新岗位、新设备、新业务培训，包括新型运维一体化的日常运行、检修及红外测温、紫外检测、带电检测业务和新型无人机巡检等培训，停电、带电及运行作业指导书等标准化作业指导书的宣贯，且所有人员重新上岗前应通过新岗位业务技能考核。同时，结合全员绩效考核，建立健全激励机制，加快培养“一专多能、一岗多能”专业人才队伍，保证各项生产业务平稳过渡。组建状态评价中心，负责特高压输电设备的在线监测、CBM状态评价、状态信息管理及状态评价复审工作，牵头组织检修公司及地市局提前介入特高压线路建设工作，加强技术监督，积极参与工程可研、初步设计、施工图审查工作，结合线路所处自然地理条件、经济发展情况和既有的运行经验，优化部分区段的线路走向、杆塔与绝缘配置，满足后期特高压线路的运行要求。不仅能够掌握整条特高压输电线路的整体运行状况，打破以往各地市局在运维、检修、技改上存在一定的局限性，通盘考虑安排运维、检修、技改的规划和实施，还可以筹安排停电时间，将多次停电检修或技改时间调整在同一时间段，减少特高压输电线路的停电时间，提高电网的安全可靠性。
4.2设计模块化、集成化
现代无人机技术集飞行器、通信系统、各种传感器、指挥和控制系统为一体。如果对其进行模块化设计后，可以根据不同任务要求来进行随意组装，不仅可以满足即装即用和一机多用等要求，而且还可以达到携带方便、使用灵活的目的。
4.3 引入避障技术
在无无人机飞行过程中，为了能够对飞行路径上的障碍物进行有效识别，并可以准确悬停或绕飞，就需要引入避障技术。在无人机智能化发展过程中，常用的无人机避障技术有：（1）昊翔Typhoon H：Realsense（单目+结构光）一般需要借助“主动立体成像原理”来对人眼的视差进行模仿，然后通过射出一束红外光，并依靠右红外传感器和左红外传感器来对这束光的位置进行追踪，最后借助三角定位原理来对3D图像中的“深度”信息进行计算；（2）零度Xplorer 2：激光雷达TOF（Time of flight）测距一般是借助飞行时间法3D成像，其需要对目标连续发送光脉冲，并借助传感器来接收从物体反射回来的光，该过程可以通过对光脉冲的飞行往返时间进行探测来计算目标距离。
4.4 调试引用新型无线广域网技术
新型无线广域网技术，其使以往最快的WiFi速度纪录被打破，并让1公里范围内的用户下载速度达到40GB/s。与普通WiFi路由器相比，新型无线广域网技术的传输距离更远，范围更广，因此在光纤布放不方便的农村、无人机航拍的图片上传等领域得到广泛应用。
5 总结
随着电子信息技术的发展，引入具有真正意义上的人工智能计算机视觉分析技术，我们可以清晰地识别输电线路的杆塔、导线、附属设备、弧垂变化等情况，对无人机巡检数据中重要的缺陷和隐患进行及时、有效的处理，以便提高无人机巡检水平，减少人为后期巡检数据处理的工作量。随着尖端技术的发展和普及，也将会成为未来电力专用无人机巡检技术可拓展延伸的方向。我相信，利用数字图像处理技术实现对巡检图像进行预处理功能，实现复杂自然背景下输电线路及附属设备的自动提取与识别，实现无人机巡检数据处理分析的智能化将是国内外电力用无人机发展的必然趋势。
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