基于无人机巡视技术的配网差异化运维策略

欧小冬

摘 要：员工在户外线路的巡视过程会受到气候、路况等因素的制约，为克服这些问题，站在无人机巡视科技的视角探究配电系统差异化运维对策，以期对该领域的从业者提供一些参考依据。

关键词：无人机巡视科技;配电系统;差异化;运维对策

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）22-0161-02

0 引言

因为中国的地理环境比较繁琐，经济发展持续加快，各类管线铺设范围不断增大，线路穿过野外地区的部分也很大。因为野外气候、环境均十分繁琐，导致各种管线经常产生问题，如此就使得管理者要定期检测野外线路。在员工巡视野外线路时，因为用时长、消耗多，导致巡视过程常常出现巨大浪费。为提高巡视效率，节约巡视成本，无人机科技在巡视中获得了广泛使用。在今后的管理过程，无人机科技的地位必定得到进一步提升。

1 无人机巡视系统的优点

1.1 无人机能够垂直升降

因为在具体的线路巡查阶段，路况较为繁琐，有些线路可能会穿过地形很陡峭的地方，这些地方人难以进入，通常也没有通车，给巡视工作造成较大困难。若采用直升机来巡视，就需要有平坦地带完成升降操作，这就是一个较大制约条件。借助无人机开展巡视工作，五福辅助措施，也无需专门建立跑道，较为灵活机动，升降没有限制。

1.2 运行精度高

因为无人机飞行较为机动，能够在小区域完成特殊动作，例如悬停改向等运行动作。如此一来，无人机能够在各种地形中完成巡视，而且巡视的精度较高。该种对输电线路的巡视，能够克服人工巡视的缺陷。

1.3 可控面积广

因为无人机的自动应用水平很高，能够促使无人机智能运行。只需技术人员设置好巡视线路，就能够保障无人机完成自主飞行与巡航。因为无人机的自动化程度很高，对无人机的操控十分简便，容错率大，系统运用的成本也较低。

1.4 能够在夜间飞行

因为无人机在夜间任然可以正常工作，能够借助红外成像科技、热成像科技，对巡视区域的线路完成检查。特别是热成像科技，能够很简便的基于温度的改变，检测出隐蔽性很高的故障点，经过热成像图和直接成像的图片相比较，能够更为深入的理解线路问题，削减检修时间。

1.5 当前无人机的运用

因为无人机对许多环境均能够很好适应，已普遍用于各种巡视当中。现如今，无人机已重点被用在正常巡视、异常巡视等方面。在面临紧急情况时，无人机还能够被用作灾情巡视，能够对受灾区域完成拍照录影取证，给救援人员提供一定依据。无人机还被用作杆塔定位，能够做好防雷措施。

2 无人机巡视科技遵守的原则

2.1 常规巡视原则

在当前的应用调价下，因为无人机应用的成本很高，因此，较为基础的巡逻任务，技术人员要尽可能采取传统的机巡体系。机巡的自动化程度很高，能够对细节实现深入排查。针对接近难度很高的地方，技术人员能够借助无人机巡视导线、杆塔以及河坡等难以接近的地方。在人口集中区例如城区，通常存在无人机禁飞的标志，需要将人工巡视用作重要手段，无人机用作辅助方法。

2.2 特殊巡查原则

针对紧迫性很高的特殊灾害问题，例如山火、山体滑坡等现象，在天气条件很好的时候，空域针对无人机飞行没有限制的状态下，因为无人机反应快速，巡视便捷，要尽可能采取无人机来巡视这些地区。存在限制条件时，能够主要采取人工巡查，借助无人机巡查为补充。无人机能够智能存档，在面临对雷击点展开巡视的现象时，能够采取无人机操作。

2.3 单线路异常巡视原则

开展单线路异常巡视工作时，因为無人机的速度很快，操作人员能够先借助无人机完成定位工作，对路径实现迅速定位，便于后期工作的开展。

2.4 天然灾害巡查原则

因为无人机获得的是第一手信息，能够对现场实现迅速反馈，为抢修者的做好早期准备工作。因此，在面临天然灾害时，应当优先考量无人机科技，为抢修者提供依据，确保抢修工作的效果与效率。

3 无人机巡视科技介绍

3.1 多旋翼无人机分析

当前，用作配电系统巡视的无人机类型较多，但大都是四旋翼与六旋翼等类型。多旋翼无人机具备如下几点优势：

（1）无人机能够垂直起飞与降落，不用任何辅助设备，无需专门的机场与跑道，对环境要求不高，能在野外随处升降。（2）无人机运行精度高，能持续悬停、前后飞、侧飞以及盘旋等。多旋翼无人机可以在平原、湖泊以及高山等环境下飞行巡视，能够借助空中优势，多角度、高精度巡视输电线路运转状况，所以可以有效弥补人工巡查3.2的缺陷。（3）无人机飞速可控范围广，智能化水平高，能起到程控自主运行与智能返航等各种先进作用;操作非常便捷有效，有很高的容错性，系统性能安全稳定、机动灵活，飞行成本不高。（4）在夜间，无人机也可以起到作用，无人机配备的热成像设施，能够通过温度异常改变对比值，发现隐蔽性很强的故障点，例如导线、线夹以及引流线是否存在发热垫，绝缘层、杆塔是否有击穿发热等。根据以往可见光巡视，热成像巡视可以顺利实现夜晚输电设施故障巡视，大幅度提升故障点巡视的精准度，为故障抢修延长时间。

3.2 多旋翼无人机运维工作

当前，多旋翼无人机于配电系统运维中能够开展如下几种工作：常规巡检、故障巡检、灾情勘查、杆塔定位等等。

（1）常规巡检：根据多旋翼巡视方案对架空线路本体、附属设备、线路通道等展开的常规巡查工作。（2）故障巡检：运行机构为找出线路故障点，主要原因和故障状况等开展的线路巡视工作。（3）灾情巡检：当出现地震、泥石流、山火以及巨大覆冰等天然灾害后，按照要求安排无人机对受灾现场展开灾情调研拍摄与录影取证，采集设备损坏与环境变化状况的工作。（4）杆塔定位：借助无人机采集杆塔经纬度坐标，其精准度高，把采集的杆塔经费度坐标信息录进雷电定位平台，可以更好监测落雷状况，更好开展配电线路抗雷活动。

4 无人机巡视科技下配电系统差异化运维对策

4.1 配电系统差异化运维对策分析

设备差异化运维对策是以加强现有基础信息管理，采取多种信息化管理模式（比如电网SCADA平台、配电智能化平台、生产信息平台等），及其多种离线、线上的检查方式（比如红外检查、局域放电检查等），组织配网线路、设施状态评估与关键性评价，根据机器健康度与关键度两大维度对设备产开管控级别分类，对不同控制级别的产品进行逐层、逐类、分专业控制，达到避免故障出现、缩短故障停运时段以及停运损失、提升设施使用率的目的[1]。建立配电系统差异化运维对策，要通过几点工作：组织设备状态评估，明确机器健康度;组织设备关键性评价，明确机器重要度;结合产品风险矩阵，明确设备控制级别;建立工作方案，组织运维活动。通常情况下，信息化建立后，市区能够每月安排一次巡视，农乡区域因为线路荷载量很少，能够每3个月安排一次巡视。

4.2 无人机巡视系统的差异化运维方法

当前的实际应用中，每个供电局已把无人机技术使用在工作当中，而且开始强化对无人机飞行者的培育，确保无人机能够更好开展各种要求的巡视工作。当前，无人机的应用已非常普遍，在具体使用中，所有采用无人机科技的单位已经把“人巡+机巡”视为基本的差异化运维方法。在具体运用中，每个应用部门均线设置了典型路线用作试点路线，并详细观察无人机的具体使用效果[2]。结合历史资料和以往勘查发现，技术部门能够与无人机反馈的信息进行交叉比较，掌握无人机巡视的稳定性。通常情况下，远程巡视路线通常是每3个月安排一次巡视，在特别状况下，应用单位能够安排每月巡视1次。在具体的巡视过程，特殊巡视通常是每3个月安排2次，一次是正常巡视的填补，一次是特殊状况的应变。

（1）配网线路设计与创建。当前，配网线路设计与建设环节，尽管也采用网络中的卫星图来处理，但部分细节很难精准判定，最后还是采取以往的人工测量的办法，周期长、效率低[3]。使用无人机就鞥狗实现对椰树地区的详细测量，而且结合电网线路架设要求采集有关数据资料，有效减少因地形变化原因造成的电网线路架设缺陷。经过对无人机有关测量信息的分析，根据电网项目的具体状况进行协调处置，实现对通道信息的高效、合理使用，促使电网线路的设计更为规范。（2）配电线路项目验收。配电线路项目验收过程，大都采取地表观察，常用工具检验施工效果，针对线路设备的顶部就要登杆检查[4]。采用无人机承载拍摄机，能多角度、多方面实现可视化验收，拍摄到的图片逐个研究，对项目质量控制起到良好作用，避免了人工登杆、走线等工作，减小了事故概率。验收后巡视的影像信息能够作为验收记录妥善保存，便于后期复检。

5 无人机技术急需改进的地方

当前，无人机技术的使用仍然存在很多问题，具体表现在几个方面：（1）蓄电池续航性能差。因为无人机体型很小，若想确保无人机能够稳定灵活的運行，无人机中的电池必定是体积、重量均很小，功率很大。因为国内的科技水平较低，无人机电池的科技水平不高，导致无人机一次仅能持续飞行15-20分钟，随后就必须返程充电，这样极大影响着巡视效率[5]。因为野外电能补充很难，野外工作人员通常要准备许多电池，提高了巡视费用。（2）信号极易受到干扰。同样因为无人机体型小，因此无人机可以承载的传输设备也较小。因为巡视无人机重点是巡检线路中的问题，需要确保图片、视频的清楚度，因此，在对功率与清楚度都有要求的基础上，很多无人机均选择2.4G频段的信息全高清传送系统，在100MW功率下完成传送。短波通讯的不足是受到的影响很大，若无人机和控制台间的限制很多，极易导致传输数据失真，甚至会因为数据传送困难，造成无人机坠毁。

6 结语

总之，在克服了以往人工巡视问题以后，无人机已得到大范围的使用。无人机能够提高巡视质量，促使巡视工作朝着智能化、自动化趋势发展，满足社会的发展潮流。

参考文献

[1] 马浩.无人机在大姚山区10kV配网运行维护中的应用[J].通讯世界，2018（4）：234-235.

[2] 吴立远，毕建刚，常文治，杨圆，弓艳朋.配网架空输电线路无人机综合巡检技术[J].中国电力，2018，51（1）：97-101.

[3] 周世祺，雷博.无人机技术在县域配网巡检中的应用[J].中国电力企业管理，2018（17）：50-51.

[4] 邹庆，任宇鑫.无人机配网架空线路精细化巡检平台搭建[J].电工技术，2018（23）：92-93.

[5] 李博健.基于无人机巡视技术的配网差异化运维策略[J].技术与市场，2018，25（8）：126-127.