無人機在電網(wǎng)建設(shè)中顯身手

多旋翼無人機在巡檢輸電線路。（資料圖片）

近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，電力需求愈發(fā)高漲。對此，國家電網(wǎng)有限公司開展了特高壓大容量電力線路大規(guī)模建設(shè)。但電力線路將穿越各種復(fù)雜、高海拔地形，在增大勘測和巡檢工作量與難度的同時，如何有效解決電力線路巡檢的盲點多、危險大、效率低、難度大等問題呢？

伴隨著無線通信技術(shù)、航空遙感測繪技術(shù)、GPS導(dǎo)航定位技術(shù)及自動控制技術(shù)的發(fā)展，新近誕生的無人機遙測遙感測繪技術(shù)有效破解了上述難題。其中，多旋翼無人機作為較新穎的高科技設(shè)備，近幾年便在輸電線路工作中一顯身手。借助自主導(dǎo)航飛行與自主懸停功能，多旋翼無人機可以與輸電線路保持安全距離，并在災(zāi)害性天氣的輸電線路災(zāi)害分析、巡視檢測輸電線路以及快速查找線路故障點等方面發(fā)揮了顯著優(yōu)勢。

多旋翼無人機的工作模式分為人工控制和自主導(dǎo)航兩種。人工控制模式，顧名思義是指由操作人員直接操控?zé)o人機的飛行線路開展巡查。通常使用地面控制站來預(yù)先布置無人機的飛行位置，或采用手動遙控器控制飛行，可直接目視無人機飛行位置。自主導(dǎo)航模式則是指預(yù)先設(shè)置好無人機的飛行路線，由無人機全自主或半自主控制飛行來開展預(yù)先設(shè)定好的飛行巡視任務(wù)。

目前，多旋翼無人機主要應(yīng)用在以下幾個方面。

一是在電力勘測工程上的應(yīng)用。全國每年有數(shù)千公里的輸電線路工程規(guī)劃及改造，需要詳細的信息采集和測繪工作。而采用無人機測繪系統(tǒng)在高效獲得數(shù)據(jù)的同時，還能優(yōu)化輸電線路的路徑，并在多方面降低環(huán)境對信息采集與勘測的影響，能對未來整體智能電網(wǎng)建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

二是應(yīng)用于工程架線。最原始的工程架線方式是人力展放牽引繩，不僅施工效率低，對于施工中遇到的特殊地形跨越也難以很好完成。動力傘是目前較常用的展放牽引繩施工方式，但需要駕駛員操控，存在施工風(fēng)險，飛行穩(wěn)定性也較差。而利用多旋翼無人機架線，可輕松飛越樹木、湖泊等復(fù)雜地形，向地面準(zhǔn)確空投導(dǎo)引繩，順利完成跨越任務(wù)；在減少勞動強度和難度的同時，施工中的人身安全也得到了保障。

三是智能巡檢。多旋翼無人機具有強大的機動性、懸停穩(wěn)定性以及靈活性，不受地形地貌影響，十分適合用來檢查輸電線路的高空設(shè)備，比如絕緣子、導(dǎo)地線等。同時，它能夠輕松拍攝到圖像和視頻，幫助技術(shù)人員了解設(shè)備的具體狀況，使檢修方案的制定更為方便合理。無人機巡檢作業(yè)可以大大提高輸電維護和檢修效率，使許多工作能在完全帶電的環(huán)境下迅速完成，作業(yè)范圍半徑可以達到100公里以上，且不為地形所擾，無疑是一種安全、快速、高效、前途廣闊的巡檢方式。

四是開展高山線路中的鐵塔巡檢。按照傳統(tǒng)巡檢方式，由于鐵塔建設(shè)在高山上，懸崖陡峭，路途艱難，至少需要3至4個小時才能完成巡檢。使用無人機后，在山腳下即可對山上的鐵塔開展全面巡檢，耗時僅需20分鐘左右，效率大為提高，既節(jié)省了人力、物力，也提高了作業(yè)人員的安全系數(shù)。

值得注意的是，目前多旋翼無人機在輸電線路中的應(yīng)用仍存在提升空間。例如，無人機的飛行控制穩(wěn)定性以及操作人員的操作水平等仍有待提高。同時，無人機在輸電線路中的應(yīng)用仍處于實踐階段，需要做好安全控制和流程標(biāo)準(zhǔn)化工作。相信隨著科技飛速發(fā)展，多旋翼無人機將顯示出更加強勁的優(yōu)勢，全面助力國家電網(wǎng)建設(shè)。（作者系中國電力科學(xué)研究院有限公司高級工程師）