探究無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的配網(wǎng)差異化運(yùn)維策略

1、探究無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的配網(wǎng)差異化運(yùn)維策略摘要：在配網(wǎng)差異化運(yùn)維中，無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)起到了很大的作用，對(duì)運(yùn)維工作 提供了很大的方便，而普通的運(yùn)維管理則存在很多的不足之處。本文介紹了無(wú)人 機(jī)巡視技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和弊端，提出了無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的配網(wǎng)差異化運(yùn)維策略。關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)；配網(wǎng)差異化；運(yùn)維隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)在無(wú)人機(jī)的技術(shù)方面也逐漸的成熟，在各個(gè)領(lǐng)域 中，都能看到無(wú)人機(jī)的身影，無(wú)人機(jī)低空攝影是一項(xiàng)新型的技術(shù)，出現(xiàn)的時(shí)間不 長(zhǎng)，由于這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，提高了配網(wǎng)差異化運(yùn)維水平。近年來(lái)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 影響下，用電量不斷增加，配電網(wǎng)也隨之不斷發(fā)展壯大。配電設(shè)備的不斷增加， 而從事配電運(yùn)維工作的人員不足，

2、線路設(shè)備日常巡視維護(hù)工作壓力巨大。如何利 用有限的人力資源完成巨大的配電設(shè)備巡視運(yùn)維工作，成為了電網(wǎng)企業(yè)管理創(chuàng)新 探索的重中之重。1無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)簡(jiǎn)介1.1多旋翼無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介目前應(yīng)用于配網(wǎng)巡視的無(wú)人機(jī)種類多，但多為四旋翼和六旋翼的多旋翼無(wú)人 機(jī)。多旋翼無(wú)人機(jī)具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)人機(jī)可垂直起飛和降落，無(wú)需任何輔助裝置，不需要專門(mén)的機(jī)場(chǎng)和跑道， 對(duì)環(huán)境要求極低，可在野外隨處起飛和降落。無(wú)人機(jī)飛行精度高，可長(zhǎng)時(shí)間懸停、前飛、后飛、側(cè)飛和盤(pán)旋等。多旋翼 無(wú)人機(jī)能在平原、湖泊、高山等地形地貌下飛行巡檢，可以利用空中優(yōu)勢(shì)，全方 位、高精度檢查輸電線路運(yùn)行情況，因此能夠很好地彌補(bǔ)人工巡檢的不足。無(wú)人機(jī)速度

3、可控范圍大，智能化程度高，可實(shí)現(xiàn)程控自主飛行及自動(dòng)返航 等多種先進(jìn)功能;操作十分簡(jiǎn)便有效，有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、機(jī) 動(dòng)靈活，運(yùn)行成本低。在夜晚，無(wú)人機(jī)同樣也能發(fā)揮作用，無(wú)人機(jī)搭載的熱成像設(shè)備，可以通過(guò) 溫度異常變化對(duì)比值，發(fā)現(xiàn)隱蔽性較強(qiáng)的故障點(diǎn)，比如導(dǎo)線、線夾、引流線有無(wú) 發(fā)熱點(diǎn)，絕緣子、桿塔有無(wú)擊穿發(fā)熱等。結(jié)合傳統(tǒng)可見(jiàn)光巡線，熱成像巡線能順 利完成夜間輸電設(shè)備故障巡檢，大大提高故障點(diǎn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為故障搶修贏得 寶貴的時(shí)間。1.2多旋翼無(wú)人機(jī)運(yùn)維作業(yè)目前，多旋翼無(wú)人機(jī)在配網(wǎng)運(yùn)維中可以開(kāi)展以下幾類作業(yè)：正常巡視:按照多旋翼巡檢計(jì)劃對(duì)架空線路本體、附屬設(shè)施、線路通道等進(jìn) 行的常規(guī)巡

4、檢作業(yè)。故障巡視:運(yùn)行單位為查明線路故障點(diǎn)，故障原因及故障情況等所組織的線 路巡檢作業(yè)。災(zāi)情巡視:當(dāng)發(fā)生地震、泥石流、山火、嚴(yán)重覆冰等自然災(zāi)害后，根據(jù)需要 派出無(wú)人機(jī)對(duì)受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行災(zāi)情調(diào)查拍攝和錄像取證，搜集設(shè)備受損及環(huán)境變化 情況的作業(yè)。桿塔定位:利用無(wú)人機(jī)收集桿塔經(jīng)緯度坐標(biāo)，坐標(biāo)精確度高，將收集的桿塔 經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)錄入雷電定位系統(tǒng)，能更好的監(jiān)控落雷情況，更好的做好配電線 路防雷工作。2基于無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的配網(wǎng)差異化運(yùn)維策略2.1配網(wǎng)差異化運(yùn)維策略概念文獻(xiàn)配電線路、設(shè)備差異化運(yùn)維策略是以強(qiáng)化現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，采用各類 信息化管理手段（如電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)信息系統(tǒng)等），

5、以及 各類離線、在線的檢測(cè)手段（如紅外檢測(cè)、局部放電檢測(cè)等），開(kāi)展配電線路、設(shè) 備狀態(tài)評(píng)價(jià)和重要性評(píng)估，按照設(shè)備健康度和重要度兩個(gè)維度對(duì)設(shè)備進(jìn)行管控級(jí) 別劃分，對(duì)不同管控級(jí)別的設(shè)備實(shí)施分層、分類、分專業(yè)管控，達(dá)到防止故障發(fā) 生，減少故障停運(yùn)時(shí)間與停運(yùn)損失，提高設(shè)備利用率的目的。制定配網(wǎng)差異化運(yùn) 維策略要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)方面工作:開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)，確定設(shè)備健康度;開(kāi)展設(shè)備 重要性評(píng)估，確定設(shè)備重要度;根據(jù)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)矩陣，確定設(shè)備管控級(jí)別;制定工作 計(jì)劃，開(kāi)展運(yùn)維工作。正常情況，文獻(xiàn)市區(qū)配電線路及設(shè)備巡視周期為1個(gè)月一 次，郊區(qū)及農(nóng)村地區(qū)配電線路及設(shè)備巡視周期為3個(gè)月一次。2.2基于無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的差異

6、化運(yùn)維策略無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)配網(wǎng)運(yùn)維應(yīng)用總體情況A供電局從2015年7月份在配網(wǎng)運(yùn)維中引進(jìn)無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)，目前全局已擁 有無(wú)人機(jī)巧臺(tái)，自主培訓(xùn)無(wú)人機(jī)飛行人員13人，已經(jīng)能利用無(wú)人機(jī)對(duì)配電線路 及設(shè)備進(jìn)行正常巡視、故障巡視、監(jiān)察巡視、災(zāi)情勘察、桿塔經(jīng)緯度定位等工作， 至今該局已利用無(wú)人機(jī)開(kāi)展各類巡視1 600多km，并為全局85條公用配電線路 制定了 “人巡+機(jī)巡差異化巡視策略。選取典型10 kV配電線路A局引入無(wú)人機(jī)技術(shù)后，選取10 kV工業(yè)園I線、10 kV大洲線和10 kV新太 線3條農(nóng)村線路作為無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)應(yīng)用的試點(diǎn)選路。結(jié)合該3條線路的歷史資 料及實(shí)際勘察資料，將3條路線的行走廊情況分類

7、及人巡。10 kV大洲線正常巡 視周期為每3個(gè)月一次，特殊巡視每月1次，實(shí)際三個(gè)月2次，1次結(jié)合正常巡 視開(kāi)展。基于無(wú)人機(jī)技術(shù)巡視的差異化運(yùn)維策略優(yōu)勢(shì)第一，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡視，縮短巡視時(shí)間。以試點(diǎn)線路10 kV大洲線為例， 該條線路總長(zhǎng)度22 km，全線基本跨山過(guò)江（跨山過(guò)江桿塔共119基，路邊桿塔約 40基），以現(xiàn)有人工巡視模式每?jī)蓚€(gè)人一組共兩組進(jìn)行巡視，如果每一基桿塔都 到位巡視，巡視159基桿塔至少花費(fèi)80 h。但如果使用無(wú)人機(jī)巡視，一人飛行一 人監(jiān)護(hù)儀花費(fèi)人工巡視的1/16的時(shí)間也就是5 h（機(jī)巡139基跨山過(guò)江桿塔約3h， 人巡40基路邊桿塔約2 h就可以巡視完畢。以試點(diǎn)線路10 k

8、V工業(yè)園I線雷擊故障后線路特巡為例，要查找該線路雷擊后 線路及設(shè)備損壞情況，必須在繼續(xù)停電的情況下登桿進(jìn)行。利用無(wú)人機(jī)可以在不 停電的情況下對(duì)全線避雷器、絕緣子雷擊損傷情況進(jìn)行全方位巡視，很方便簡(jiǎn)易 的找出所有受損的設(shè)備，甚至對(duì)安裝在高山上的桿塔頂部存在放電痕跡、雷擊損 壞的避雷器、絕緣子以及受損的導(dǎo)線等設(shè)備缺陷也能很容易查找出來(lái)。另外，當(dāng) 遇到冰雪水災(zāi)、地震、滑坡等自然災(zāi)害及架設(shè)在既有猛獸和有毒生物的高山密林 的桿塔，人工巡線無(wú)法開(kāi)展，利用無(wú)人機(jī)也能輕松進(jìn)行巡視。第二，利用無(wú)人機(jī)作業(yè)效果更佳。利用無(wú)人機(jī)對(duì)桿塔進(jìn)行經(jīng)緯度定位，不進(jìn) 快速、而且能精確到小數(shù)點(diǎn)15位，而利用手機(jī)定位不僅慢，而且，只

9、能精確到 小數(shù)點(diǎn)2位，精確度不高。另外，對(duì)于例如洪水、火情等災(zāi)害，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行 勘察及監(jiān)控比人工監(jiān)控更直觀、明了，而且對(duì)于災(zāi)情的發(fā)展情況掌控的更準(zhǔn)確， 大幅提升洪水防控和火災(zāi)防控能力。3無(wú)人機(jī)技術(shù)的不足之處無(wú)人機(jī)蓄電池續(xù)航能力低，一塊電池大約只能飛行15-20min，就會(huì)被迫返航更換電池，大大降低工作的可續(xù)型。另外因?yàn)闊o(wú)人機(jī)電池續(xù)航能力低，為保證 巡視工作量，只能更多的配備電池。(2)目前無(wú)人機(jī)采用2.4 G頻段的數(shù)字全高清視頻傳輸技術(shù)，儀在100 MW的 發(fā)射功率下傳輸圖像，如果控制面板與無(wú)人機(jī)相隔一座大山或在干擾源影響大的 情況下，將導(dǎo)致傳輸回來(lái)的信息失真，甚至無(wú)人機(jī)將不受控制而墜毀。結(jié)語(yǔ)：對(duì)于類似于A供電局配電線路因架設(shè)在山地、跨越河流等復(fù)雜環(huán)境造成的巡 視運(yùn)維難的問(wèn)題，引入了無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)，大大提高了該局工作效率，降低了該 供電局配電巡視運(yùn)維的壓力。但該局還應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化基于無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)的配網(wǎng)差 異化運(yùn)維策略，并克服無(wú)人機(jī)技術(shù)現(xiàn)有的技術(shù)缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步提升無(wú)