探析無人機在變電運維工作中的應用

陶洳樺

摘要：隨著社會經濟的發展，電力需求的增加，電網的安全運行關系到了國計民生。變電站作為電網的樞紐，它的運行質量直接影響整個電網。為了保證電網的穩定可靠運行，變電運維人員定期對變電站設備進行巡視維護。但是，有些地方使用人工費時費力，甚至無法完成。所以需要新材料和新技術的支撐。隨著無人機技術的發展，在變電運維工作中的應用得到落實，大大提高電力系統自動化程度，同時減少運維人員勞動強度，提高設備巡檢質量。

關鍵詞：無人機 變電站 運維

引言

隨著科技的發展，自動化程度的提高，變電站無人值班模式在系統中廣泛推廣。在變電站逐漸增多，工作量加大，運維人員不變的情況下，傳統的巡視任務很容易使部分巡視人員產生厭煩心理，導致巡檢工作不到位。變電站無人值班模式，在一定程度上還存在因無人在現場及時監視、巡視而帶來的一系列問題，甚至留下安全運行隱患。隨著無人機技術的深化應用，無人機應用到變電站巡檢中可以大大提高變電巡視和維護的速度，代替人工巡視，使許多工作能在完全帶電的環境下迅速完成，確保了電網安全。而且還可以將運維人員從繁重的巡視工作中解放出來，投入到運檢一體化和設備診斷分析工作中，從而提高運維工作效率，本文就無人機在變電運維工作中設備巡檢及實際應用進行探析。

一、無人機介紹

無人機全稱“無人駕駛飛機”，英文縮寫”UAV，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機最早出現在20世紀20年代，主要應用在軍事領域。在第二次世界大戰、越南戰爭、海灣戰爭等戰役中，無人機開始嶄露頭角，執行偵察、情報收集、跟蹤和通訊等任務。海灣戰爭之后，無人機技術飛速發展，應用范圍由原來的軍sha事領域擴展到了警用、城市管理、農業、地質、氣象、電力、搶險救災、視頻拍攝等民用行業。

二、變電站運維工作中無人機應具備的功能

2018年9月，世界海關組織協調制度委員會（HSC）第62次會議決定，將無人機歸類為“會飛的照相機”。在電力系統中，無人機將結合變電運維工作的需求，必須具備以下功能：

1、要具備圖像采集分析功能。由于無人機需要搭載了多項檢測設備，例如：可見光CCD、紅外熱成像儀?？梢姽釩CD用于采集可見光圖像，進而設備實現外觀檢查，發現設備的異物懸掛，設備銹蝕等異?，F象。紅外熱成像儀用來能記錄設備的實際位置，比如油位計位置、表計讀數等。另外，紅外熱成像對設備的發熱缺陷捕捉非常靈敏，能夠通過紅外線測溫來明確設備溫度是否異常發熱。

2、要具備無線傳輸功能。在采集到視頻信號和音頻信號后，必須首先進行智能預處理，并將信號傳輸給變電監控中心。另外，無人機也會接收來自監控中心的各種指令，所以無人機應與監控中心時刻保持無線通訊及傳輸功能狀態。

3、要具備視覺導航定位功能。無人機按照視覺導航預先規劃好行進軌跡。當無人機到達指定位置后，它就會實施可見光CCD旋轉、紅外線角度調節、電氣仰俯角度調整等等動作，保持最佳設備拍攝位置。實現“會飛的照相機”功能。

三、變電站無人機巡檢需要注重的幾個方面

1、安全性研究。變電站、特別是常規變電站，各種高壓設備布局復雜。如何保證其在空間狹小的高壓帶電場所內安全飛行是一個急需解決的問題。目前基本思路是在無人機的巡視線路上規避風險。

2、精準定位與控制技術研究。精準控制無人機具有至關重要的意義。精準控制技術直接影響無人機頂層功能的實現，比如，自動充電功能、避障功能等。目前無人機采用GPS技術和超聲波技術進行定位，但是，這兩種技術均存在誤差?？梢越梃b無人駕駛汽車的相關技術來發展無人機的定位技術。采用北斗衛星定位系統完善無人機精準定位與控制技術。

3、續航能力研究。目前無人機的電池續航是發展的瓶頸。其主要問題有：充電時間長短、容量大小、重量輕重、使用壽命長短等等。電池的充電時間和容量直接影響無人機的便攜性，體積和重量則限制它的搭載能力。但是，隨著新能源的崛起，解決電池續航能力只是時間問題。

四、無人機在變電站運維工作中的應用

1、定期巡檢變電站設備。通過無人機來實現變電站日常巡視工作，將運維人員從繁重的巡視工作中解放出來，從很大程度上減少了人力，并節省了大量時間。主要是通過機器自身視覺、無線通訊與人工智能功能來實現自主規律性巡檢，達到提高變電站巡視工作自動化與工作效率的目的。這個應用是迄今為止，變電運維工種的一個飛躍性發展。多個省目前都已經完成了這項改革。

2、有目的性的排除巡視死角。人工巡視一般是由設備的下方向上方觀察。而高處及設備的上方是巡視的死角。一次設備連接引線斷股、設備上部的螺絲銹蝕、避雷針頂端銹蝕等是我們無法用人工巡視肉眼觀察到的。通過無人機搭載可見光CCD，便可對巡視死區一覽無遺，360度全覆蓋。減少了大量停電排查工作和不必要的停電工作。提高了設備的可靠性。

3、異物清障。變電站中，特別是離居民區較近的變電站，經常有風箏、塑料薄膜等異物刮落至設備及導線上，以及經常有鳥類在設備構架上筑窩?？赡芤鹪O備短路，造成停電事故。無人機搭載火焰噴射裝置，通過遠程遙控即可在帶電情況下，采用燃燒的方法快速清除異物，不必再申請對設備停電，便可以進行處理。

五、結束語

電網是一個結構復雜，對可靠性要求特別高的電力系統，它運行的安全性與穩定性將會關系到國計民生，所以需要新材料和新技術的支撐。變電站為電力系統的主要環節之一，無人機在電力變電運維中具有十分重要的意義，將大大提高電力系統自動化程度，同時減少運維人員勞動強度，提高設備巡檢質量。隨著維護工作需求的不斷提升，我們還需要結合無人機的特點，借鑒并吸取其他行業的先進技術和經驗，從而促進電力行業的技術進步?？茖W技術的發展給我們帶來的不只是生活方式的改變，更多的是傳統觀念的提升與轉變。只要我們大膽去設想，那未來才會更加值得我們期待，朝美好的方向發展。

參考文獻

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