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《軍械工程學院學報》2017年第2期

摘要：隨著現代社會經濟技術水平的發展，電網用電負荷增長不斷創出歷史新高。此外，各種極端天氣現象，也對電網的安全運行帶來了更嚴峻的挑戰。為了切實保障電網的安全穩定運行，余姚供電公司通過研究無人機在電網巡視和應急搶險方面的應用，探索通過信息化的手段提高電網運行的安全性和可靠性。

關鍵詞：電力檢修；無人機；電力搶險

0引言

中國長期依賴人工進行電力線路的巡檢作業，落后的巡檢技術使得電力巡檢工作效率低下，另外在一些環境比較惡劣的地區，輸電線路架設在深山老林之中，給巡檢人員的巡檢工作帶來了較大的安全隱患。因此有必要對輸變電線路的巡視以及應急搶險工作進行分析，融合目前無人機技術，將其應用于電路巡檢中。

1無人機應用于電路巡檢搶修的可行性分析

無人機的優勢是部署比較方便，應用比較靈活。雖然自身成本比較高，但是能夠有效的降低人員投入，減少人員成本，利用無人機可以減少人員下站次數。并且對于一些地勢較差的地方，人員巡檢可能需要較長的時間才能完成巡檢工作，但是利用無人機能夠快速的解決，相對傳統的監控系統建設時間周期，無人機有時間周期上的優勢。另外，相對傳統的人力巡檢來說，這種遠程在線監控，它們的實時性也比較好。傳統的人員巡檢，一旦變電站發生異常，調度人員必須先通知分局變電的運行班，趕到現場了解真實的情況，再由變電運行班人員匯報調度員、分局領導，再組織分局維護班進行搶修，工作人員不到變電站就無法準確地了解或者掌握現場的詳細情況，這一過程會浪費大量的時間，所以相對傳統的人力巡檢，無人機能節約大量的時間，效率更高，同時也能避免巡檢人員發生人身事故。因此基于無人機技術的電路巡檢搶修模式具有非常好的前景，可以大面積推廣應用。

2當前現狀傳統電力的巡檢

主要以人工巡視為主，但是隨著電力線路的普及，某些地區需要在一些比較惡劣的環境中架設線路，因此對巡檢人員的巡視工作造成了較大的影響。對某些山區來說，巡檢人員需要徒步開展巡視工作，其安全隱患比較大，容易出現落石、摔傷等事故；并且巡視的速度比較慢，只能開展普通的巡視。工作人員對電線桿、刀閘、鐵塔、高壓導線、變壓器、絕緣子等進行設備巡檢時，主要是是以紙質形式記錄巡檢結果；巡檢人員只能借助輔助工具通過肉眼進行觀測，不便于巡檢資料的可視化備份及內部交流學習，也對巡檢人員的技能水平提出很高的要求，這導致準確性難以保證。另外就是當出現洪水臺風情況的時候，巡檢工作難以開展，無法及時發現電力系統中的不穩定因素。隨著電網建設的逐步推進，現有的輸配電線路總量進一步增加，對一線巡視人員帶來了較大壓力。由于輸配電線路分布較分散，特別是很多線路架設在山林中，給巡視工作帶來了較大的難處。而且天氣越惡劣，電網越容易出現問題，巡視工作也要比往常更細致，工作量更大。此外，極端氣象也造成了災害頻發，常規電力應急搶險在物資投放、人員調配等方面仍存在不足，需要通過科技化的手段進行輔助，提高應急搶險能力和水平[1]。

3存在的問題

3.1電力線路巡視

（1）電網分布范圍越來越廣，地形較為復雜，巡檢人員徒步巡視作業效率較低，且具有一定的安全隱患。

（2）巡視內容主要以紙質形式記錄，不易進行統計和歸檔，也難以電子化共享和留存。

（3）巡檢人員在巡視過程中發現問題時，難以共享復制現場進行會診，對現場巡檢人員的專業技能水平提出了較高的要求，也難以保證問題判斷的準確性。

3.2電力應急搶修

近年來，由于強對流氣象的影響，強降雨時有發生，對電力系統造成了嚴重的損害，受災區域長時間停電。為此，維修人員常采取連續作戰、輪換休息、不間斷搶修以確保線路恢復送電。由于搶險人員問題、交通環境情況、及各種安全風險因素，依靠現有設備往往無法做到第一時間到達和掌握。因此，電力供應保障在災難面前仍很脆弱，在發生災害時，電力檢修過程也異常艱難[2]。

4解決方法

（1）通過規劃無人機航跡，將線路的GPS坐標提前輸入巡視管理系統中，無人機將可以按預設路徑進行自動巡視，提高巡檢效率。

（2）電力應急搶險時，通過地面控制人員操控無人機進入受災現場進行拍攝，并在第一時間內把現場的情況反饋給指揮控制中心，有利于指揮控制中心了解一線現場情況，便于開展針對性的電力搶險工作部署。

4.1按軌跡巡航

無人機根據GIS系統中鐵塔的GPS坐標點進行巡航軌跡設定，預設飛行巡視線路，并支持在巡視點停留時間設定以便于詳細拍攝。巡航完成后，無人機自動飛回巡航起點。巡檢內容包括引流線（有無斷股）、桿塔（有無鳥窩、損壞、變形、緊固金具松脫金具被盜）、絕緣子（有無閃落跡象、破損、污穢、異物懸掛）、防震錘（有無變形、存在異物）、線夾（有無松脫）、導線（有無斷股、異物懸掛）、地面環境（有無在規定范圍建筑房屋和超范圍生長的植物）等內容。無人機在巡航過程中，當出現任何異常或需要人工干預時，地面控制人員可以通過飛控平臺奪取控制權，決定繼續或取消自動巡航拍攝。

4.2白光、紅外等多種拍攝形式

為解決鐵塔上相關部件的溫度監控，公司在無人機設備上掛載紅外熱成像設備對巡檢線路進行巡檢，通過溫度異常變化對比值，發現隱蔽性較強故障點，結合傳統可見光巡線，熱成像巡線將大大提高故障點檢測的準確性。

4.3遠距離數據傳輸

為了提高無人機的數據共享，公司對無人機的遠程數據傳輸進行研制，通過在地面工作站上使用4G網絡，可將無人機的圖像視頻等資料實時遠距離傳輸至后臺指揮控制中心，便于管理人員實時對巡視內容以及應急搶險現場的情況進行了解并作出及時、準確的判斷。

5結語

本文就目前無人機在電力檢修應用系統中的問題進行了總結，同時分析了改善方法，以期能夠為完善電力檢修系統做出貢獻。

參考文獻

[1]趙毅勝.電力檢修項目成本管理研究[D].華北電力大學,2013.

[2]李德仁,李明.無人機遙感系統的研究進展與應用前景[J].武漢大學學報(信息科學版),2014,05:505-513+540.

作者：朱振洪；張岳；陳彥 單位：國網浙江余姚市供電公司