基于配电网架空线中无人机巡视应用探究

基于配电网架空线中无人机巡视应用探究

苏治宏

广东电网有限责任公司东莞供电局  广东东莞  523000

摘要：目前，我国已实现电网全覆盖，但想要确保配电网的正常运行，推动农村地区的经济发展，就需做好电网巡检工作。在整个电力系统中，架空线路是必不可少的组成部分，架空线路是否正常、安全、稳定地运行将会对人们的实际生活以及生产造成直接影响，因此有效保证其运行具有非常重要的现实意义。对架空线路进行检查属于高空作业，因此无人机技术在架空线路检查中得到了广泛应用。

关键词:配电网；架空线路；无人机；巡视应用

    为了提升10kV配网架空线路检修管理工作的时效性水平，配置无人机成为了更多企业的选择，能提升配网巡视运维的规范性和可靠性，并减少人工作造成的人力、物力损耗，具有一定的推广价值。伴随着电力市场的改革升级，配电网设备结构也越来越复杂，这就增加了配网作业的难度，传统作业模式较为单一，智能化作业、自动化作业模式逐渐得到推广应用，而利用无人机巡检模式将大大提高工作效率和质量水平。

一、配电网架空线中无人机巡视应用

1.位置控制技术

   架空线路检查工作自身流程较为复杂，并且需要进行系统性的检查，在作业中还会遇到环境因素与人为因素的影响，从而出现多种隐患问题。针对巡查无人机来说，也会遭遇到上述问题的挑战，因此为了保证电力架空线路能够进行合理的巡视，在使用无人机时要保证安全。在实际运用中，定位控制技术可以引导无人机准确抵达目标地区，防止无人机出现偏航的问题，解决了定位问题就保证了无人机在进行巡视时的效率，提升故障发现概率，有助于帮助工作人员快速实现故障定性，并通过视频画面对故障进行具体分析，保证问题实现快速解决。定位控制技术的运用进一步完善了无人机在在架空线路巡视任务中的作用，对于无人机在电力领域的应用具有较大帮助。

2.故障检测技术的运用

   无人机主要运用在架空线路的状态监测上，为了提升无人机在电力架空线路中的地位，就需要搭配故障检测技术，来完善对架空线路的故障检测。根据实际操作经验来看，故障检测技术在电力架空线路巡查中通常发挥下列作用：第一，故障检测技术必须能够进行高精度测量，搭配测距雷达的辅助作用，完成对线路以及周边建筑物的测距，并实现精确测量的目的。第二，故障检测技术需要与高清摄像技术相结合，通过携带的高清摄像头，来检查故障问题的所在，帮助后台工作人员对故障的实际情况进行判断，从而确定解决线路故障的方案。第三：故障检测技术通常需要搭配红外线探测技术，通过红外线视频照片判断热量集中的位置从而帮助工作人员确定故障的发生点，同时还可以针对运行线路中的接头以及线夹位置进行仔细检查，并通过红外線相机检测是否有异常发热的情况，从而确定问题原因。

3无线通讯技术的运用

   无线通讯技术通常是将无人机和基站进行数据连接，以方面进行数据传递。根据目前应用的形式来看，无人机可以在预定范围内实现数据的实时传输与共享，将拍摄与收集到的画面直接传递到后台，针对勘测数据量较大的任务，无人机还可以实现将收集到的数据与时间点挂钩进行存储，只有由工作人员进行检查。另外在遥控信号作用范围，可以实现对无人机的实施操控，保证遇到突发状况时，后台工作人员可以随时手动操控，对问题进行检查。

4.无人机组合模式运用

   在有些区域的架空线路巡查中，通常会采用固定翼无人机与直升机式无人机组合的形式，以达到优化无人机在电力架空线路巡视中发挥的效果，这种搭配方案通常会随着任务的变化而变化并不固定。因此在执行任务时，工作人员要详细了解任务的类型以便选取最优方案，从而帮助问题实现解决。电力企业想要进一步提升无人机在架空线路中的巡视效果，工作人员需要预先确定线路出现故障的区间段，从而保证选择合理的无人机搭配方式。例如，小型旋翼无人机与直升机式无人机可以定点实现故障检测与故障监察，针对故障点的周围环境进行详细监察，防止附加损失的出现。因此针对故障检查的无人机组合模式是电力工作人员需要优先考虑的。

二、配电网架空线中无人机巡视应用应用展望

1.全方面覆盖

   无人机巡线技术具有一定优势，可有效提高配电网巡检效率、质量，但就当前情况而言，无人机巡线技术的应用并未实现全面覆盖。所以未来无人机在配电网巡检工作中有着广阔的发展前景。

2.人工智能技术与无人机巡线技术的有机融合

  时代在发展，人工智能技术层出不穷。且各行各业都将智能化、现代化当做了根本目标，所以人工智能技术将与无人机巡线技术进行有效融合。且通过研究发现，无人机巡线技术与人工智能技术的有机融合可将无人机的适应管理能力有效提高，可借助智能算法对收集到的资料进行有效分析，如：语音、图像、文字等。

3.线路巡检中的应用前景

   在传统的人工线路巡检工作中，因为地形因素、视线视角因素等限制条件，使得人工巡检的难度较大，加之效率较低，因此成效不好。而借助无人机能大大提升各种环境的应对效果，结合巡视巡检的基本需求匹配相應的线路模式即可，就能更好更快地完成数据信息的收集管理，打造完整、安全可靠的巡检方案。第一，对设备运维状态予以巡检，利用无人机配合高清成像设备，就能及时对杆塔等基础10kV架空配电线路设备予以检查，并且能发挥模块设备高分辨率全方位的应用优势，直观地掌握相应设备的应用状态。第二，对故障予以巡检处理，主要是搭载检测模块，能对整个线路的故障问题和缺陷问题予以快速精准的定位处理，并且配合无线通信模块回传相应图像，保证缺陷检测工作的合理性。第三，智能检测系统中，无人机还能充当整个检测方案的中转设备，配合通道接收智能终端的信号以及相关数据信息，完成实时性数据存储管理，而在巡检工作结束后就能将详细数据回传到控制中心。第四，对灾后应急抢险工作予以巡视分析，灾后的环境较为恶劣，应用无人机能建立较为全面的分析视角，配合航拍技术就能及时了解线路和设备的受损情况。

4.现场勘察中的应用前景

   近几年，将无人机技术和VR技术予以融合，能有效打造更加安全、高效、可靠的应用框架，维持技术应用管理的效果。利用VR技术能引导操作人员实现沉浸式管理，VR眼镜完成巡检过程影像的回传，提升操作人员对周围环境和障碍物的感知水平，提供更加精准的故障处理建议，减少故障问题造成的影响。另外，应用VR技术配合无人机就能对线路交叉跨越、T接点等情况予以实时性分析，配合GIS技术方案，提升现场勘察工作的综合效果。

5.现场管控中的应用前景

  在10kV架空配电线路管理工作中，应用无人机要完成广角摄像头的搭载处理，能实现-90°到30°的广角旋转，保证高空俯拍的及时性和规范性，并且，能对带电作业现场的复杂情况予以集中分析，配合工作人员和监护人员就能保证作业的安全性。另外，无人机还能实现远程视频传输，提升作业现场的可控效果，及时进行喊话提醒和调查取证，维持后续工作的合理性和规范性。

结语:

    在无人机巡视领域中，我国仍处于发展阶段还需要在相关技术上实现突破，因此需要研究人员努力克服技术难关，实现无人机技术在电力领域内的普及。配电网架空线路巡检经历了传统低效的人工巡视模式后，目前已逐步进入无人机巡检阶段。将无人机巡检技术应用于配电网架空线巡检工作中，可促进巡检作业效果、效果得到大大提升，进而推动电力行业生产不断朝自动化、智能化方向发展。

参考文献

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