無人機(jī)在電力行業(yè)的現(xiàn)狀與未來

1、無人機(jī)在電力行業(yè)的現(xiàn)狀與未來北方天途航空一、行業(yè)背景“十二五”期間，我國電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)歷了高速發(fā)展的階段，規(guī)模已躍居世界首位。目前我國已經(jīng)建成了六大跨省區(qū)的電網(wǎng)，分別是南方、西北、華東、華中、華北和東北這六大電網(wǎng)，輸電線路總長度超過了115萬千米，500kv及以上的輸電線路已成為各區(qū)電網(wǎng)輸電主力。我國的國土幅員遼闊，地形也相對復(fù)雜，丘陵較多、平原較少，加上氣象條件的復(fù)雜多變，給跨區(qū)電網(wǎng)和超高壓輸電線路工程的建設(shè)帶來一定難度，加上建成之后的維護(hù)與保養(yǎng)，僅僅依靠現(xiàn)有的檢查手段和常規(guī)測試并不能滿足高效快速的要求，也不能達(dá)到很好的效果。無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，能夠很好的完成電力巡檢和建設(shè)規(guī)劃任務(wù)，自然就能得到了

2、電力企業(yè)的認(rèn)可及大規(guī)模應(yīng)用。天途無人機(jī)（線上機(jī)器人）在南方電網(wǎng)特高壓線上進(jìn)行帶電清障作業(yè)天途電力無人機(jī)在國網(wǎng)北京電力公司執(zhí)行架線任務(wù)二、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2013年，中國民用航空局(caac)下發(fā)民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定，業(yè)界普遍認(rèn)為這代表著邁出了無人機(jī)規(guī)范管理邁出了第一步。在電力行業(yè)，無人機(jī)主要被應(yīng)用于架空輸電線路巡檢，為此國家電網(wǎng)發(fā)布了q/gdw 11383-2015架空輸電線路無人機(jī)巡檢系統(tǒng)配置導(dǎo)則、南方電網(wǎng)發(fā)布了架空輸電線路機(jī)巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范(試行)、中電聯(lián)發(fā)布了dl/t 1482-2015架空輸電線路無人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則，對無人機(jī)巡檢系統(tǒng)及光電吊艙進(jìn)行規(guī)范。三、無人機(jī)系統(tǒng)概

3、述無人機(jī)巡檢系統(tǒng)指利用無人機(jī)搭載可見光、紅外等檢測設(shè)備，完成架空輸電線路巡檢任務(wù)的作業(yè)系統(tǒng)。無人機(jī)巡檢系統(tǒng)一般由無人機(jī)分系統(tǒng)、任務(wù)載荷分系統(tǒng)和綜合保障分系統(tǒng)組成。無人機(jī)分系統(tǒng)指由無人駕駛航空器、地面站和通訊系統(tǒng)組成，通過遙控指令完成飛行任務(wù)的無人飛機(jī)系統(tǒng)。任務(wù)載荷分系統(tǒng)指為完成檢測、采集和記錄架空輸電線路信息等特定任務(wù)功能的系統(tǒng)，一般包括光電吊艙、云臺、相機(jī)、紅外熱像儀和地面顯控單元等設(shè)備或裝置。綜合保障分系統(tǒng)指保障無人機(jī)巡檢系統(tǒng)正常工作的設(shè)備及工具的集合，一般包括供電設(shè)備、動力供給(燃料或動力電池)、專用工具、備品備件和儲運(yùn)車輛等。無人機(jī)巡檢系統(tǒng)包括無人直升機(jī)（按結(jié)構(gòu)形式，一般分為單旋翼帶尾

4、漿式和多旋翼式）巡檢系統(tǒng)和固定翼無人機(jī)巡檢系統(tǒng)。無人機(jī)按照空機(jī)質(zhì)量分為中型無人機(jī)和小型無人機(jī)。中型無人機(jī)指空機(jī)質(zhì)量大于7kg且小于等于116kg的無人機(jī)，適用于中等距離的多任務(wù)精細(xì)化巡檢；小型無人機(jī)指空機(jī)質(zhì)量小于等于7kg的無人機(jī)，適用于短距離的多方位精細(xì)化巡檢和故障巡檢。2015年，天途航空發(fā)布了m6fa（六旋翼）/m8fa（八旋翼）系列電力行業(yè)無人機(jī)，可用于電力線路巡檢、電力線路架設(shè)及電力線路排障等領(lǐng)域。天途航空m8fa電力巡檢無人機(jī)天途航空m6fa電力無人機(jī)天途航空電力無人機(jī)系統(tǒng)四、系統(tǒng)特點(diǎn)天途電力無人機(jī)定位精度高、續(xù)航時間長，可垂直起飛和降落，無需任何輔助裝置，不需要專門的機(jī)場和跑道，

5、對環(huán)境要求極低，可在野外隨處起飛和降落。懸停、前飛、后飛、側(cè)飛、盤旋等。多旋翼無人機(jī)能在平原、湖泊、高山等地形地貌下進(jìn)行架線及巡檢，天途電力無人機(jī)智能化程度高，可實(shí)現(xiàn)程控自主飛行及自動返航等多種先進(jìn)功能;操作十分簡便有效，有較強(qiáng)的容錯能力;系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、機(jī)動靈活，運(yùn)營成本低。天途電力無人機(jī)還可搭載多種任務(wù)載荷，可見光、紅外熱像儀、紫外成像儀和光電吊艙等，日夜都能進(jìn)行作業(yè)。紅外熱像儀能夠通過溫度異常變化對比值，發(fā)現(xiàn)隱蔽性較強(qiáng)的發(fā)熱故障點(diǎn);紫外成像儀能夠利用電暈和表面局部放電的產(chǎn)生和增強(qiáng)間接評估運(yùn)行設(shè)備的絕緣狀況和及時發(fā)現(xiàn)絕緣設(shè)備的缺陷。紫外成像儀和紅外熱像儀是一種互補(bǔ)性技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)可見光巡

6、線，能夠大大提高故障點(diǎn)檢測的準(zhǔn)確性，為故障搶修贏得寶貴的時間。五、應(yīng)用價值天途電力無人機(jī)在電力行業(yè)的應(yīng)用，主要包括線路巡檢、線路架設(shè)和線路規(guī)劃。1、線路巡檢線路的維護(hù)與巡檢在電力系統(tǒng)中有著相當(dāng)重要的作用，這樣也就得到了更多電力專家的重視。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖像資料可以清楚看到，在觀察設(shè)備外觀情況時，無人機(jī)技術(shù)可以起到相當(dāng)關(guān)鍵的作用，通過無人機(jī)，電力部門相關(guān)人員可以清楚判斷對于一些重要的部件是否受到損壞也可以很清楚的進(jìn)行判斷，保證輸電線路的安全，保障居民的用電。除正常巡檢和特殊巡檢，還可將無人機(jī)應(yīng)用在電網(wǎng)災(zāi)后故障巡檢。當(dāng)災(zāi)害導(dǎo)致道路受阻、人員無法巡檢時，飛行器無人機(jī)可以發(fā)揮替代作用，開展輸電線路巡

7、查，準(zhǔn)確定位桿塔、線路故障，且視角更廣，能避免“盲點(diǎn)”。無人機(jī)巡檢提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率，使許多工作能在完全帶電的情況下迅速完成，比人工巡線效率高出40陪。在巡檢過程中，還可通過無人機(jī)清除線路上的風(fēng)箏、氣球、塑料袋等異物。2、線路架設(shè)在輸電線路施工過程中，線路走廊長、地形情況復(fù)雜，線路所經(jīng)地區(qū)山谷河流茂密森林，給線路架設(shè)帶來極大不便，工程實(shí)施困難重重。為有效破解緩解生態(tài)環(huán)境保護(hù)和架線施工的矛盾，可運(yùn)用無人機(jī)展放導(dǎo)引繩進(jìn)行來架設(shè)線路架設(shè)施工輕松解決。無人機(jī)首先沿線路上空飛行并施放一根輕質(zhì)高強(qiáng)引繩通過各基塔，然后利用這根輕質(zhì)引繩不斷牽引后續(xù)引繩，直至牽通一根三級引繩，并架設(shè)導(dǎo)線。通過這種

8、方式，解決了人力展放導(dǎo)引繩的高強(qiáng)度和動力傘展放導(dǎo)引繩著陸困難等問題，也減少了線路通道的樹木砍伐，最大限度地保護(hù)了自然生態(tài)。3、線路規(guī)劃無人機(jī)的測繪系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，包括實(shí)時性、成本低、響應(yīng)快、靈活度高等特點(diǎn)。和普通的航空遙感與衛(wèi)星遙感相比，優(yōu)勢更加明顯，它可以在低空取得光學(xué)圖像、地形圖像、輸電線路圖像，是其他測繪和、監(jiān)測方式不能取代的。在對各類輸電線路進(jìn)行走廊規(guī)劃時，需對規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的信息采集和測繪工作，最好的方式就是采用無人機(jī)測繪系統(tǒng)，不僅可以確保獲取數(shù)據(jù)的高效性，還可以在多方面降低環(huán)境對信息采集與勘測的影響。依據(jù)無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，能夠全面兼顧各方面因素，對充分利用有限的資源充分利用，使區(qū)域規(guī)劃與線路走向更加合理，輸電線路的路徑得到優(yōu)化，有效降低國家對于輸電線路的建設(shè)成本。六、應(yīng)用展望隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，利用無人機(jī)在巡檢電力系統(tǒng)中巡檢線路，不僅降低了在人工巡檢過程中出現(xiàn)的故障率，也有效的降低了電力企業(yè)的成本預(yù)算，還提高了電力巡檢工作的效率。目前，國家電網(wǎng)及南方電