無人機在電網建設中顯身手

多旋翼無人機在巡檢輸電線路。（資料圖片）

近年來，我國經濟快速發展，電力需求愈發高漲。對此，國家電網有限公司開展了特高壓大容量電力線路大規模建設。但電力線路將穿越各種複雜、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、航空遙感測繪技術、GPS導航定位技術及自動控制技術的發展，新近誕生的無人機遙測遙感測繪技術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備，近幾年便在輸電線路工作中一顯身手。借助自主導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，並在災害性天氣的輸電線路災害分析、巡視檢測輸電線路以及快速查找線路故障點等方面發揮了顯著優勢。

多旋翼無人機的工作模式分為人工控制和自主導航兩種。人工控制模式，顧名思義是指由操作人員直接操控無人機的飛行線路開展巡查。通常使用地面控制站來預先佈置無人機的飛行位置，或採用手動遙控器控制飛行，可直接目視無人機飛行位置。自主導航模式則是指預先設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先設定好的飛行巡視任務。

目前，多旋翼無人機主要應用在以下幾個方面。

一是在電力勘測工程上的應用。全國每年有數千公里的輸電線路工程規劃及改造，需要詳細的信息採集和測繪工作。而採用無人機測繪系統在高效獲得數據的同時，還能優化輸電線路的路徑，並在多方面降低環境對信息採集與勘測的影響，能對未來整體智慧電網建設提供基礎數據。

二是應用於工程架線。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，對於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，存在施工風險，飛行穩定性也較差。而利用多旋翼無人機架線，可輕鬆飛越樹木、湖泊等複雜地形，向地面準確空投導引繩，順利完成跨越任務；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。

三是智慧巡檢。多旋翼無人機具有強大的機動性、懸停穩定性以及靈活性，不受地形地貌影響，十分適合用來檢查輸電線路的高空設備，比如絕緣子、導地線等。同時，它能夠輕鬆拍攝到圖像和視頻，幫助技術人員了解設備的具體狀況，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境下迅速完成，作業範圍半徑可以達到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。按照傳統巡檢方式，由於鐵塔建設在高山上，懸崖陡峭，路途艱難，至少需要3至4個小時才能完成巡檢。使用無人機後，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，既節省了人力、物力，也提高了作業人員的安全系數。

值得注意的是，目前多旋翼無人機在輸電線路中的應用仍存在提升空間。例如，無人機的飛行控制穩定性以及操作人員的操作水準等仍有待提高。同時，無人機在輸電線路中的應用仍處於實踐階段，需要做好安全控制和流程標準化工作。相信隨著科技飛速發展，多旋翼無人機將顯示出更加強勁的優勢，全面助力國家電網建設。（作者係中國電力科學研究院有限公司高級工程師）