直升机电力巡检作业发展方向的研究

徐高鹏 李国军

内蒙古电力（集团）有限责任公司航检分公司 内蒙古自治区呼和浩特市 010020

摘要：我国直升机电力作业的发展起步较晚，现在的发展还处于初级阶段，各方面技术水平相比世界先进水平还存在着一定差距，需要不断的学习与完善。为了促进我国直升机电力作业的发展，我国采取了许多相关的政策措施，并收到了不错的成效。就目前我国无人机在电力巡检领域中的应用及前景进行了简要阐述，引出了无人机电力巡检的发展、技术、前景，探讨了我国无人机在电力巡检领域中的应用及前景。

关键词：直升机；电力巡检作业；发展方向

随着我国经济的快速发展, 我国电力工业也得到了非常大的提升。然而, 在电力建设中, 由于输电线路分布点多面广、绝大部分远离城镇、所处地形复杂、自然环境恶劣等原因, 电力线及杆塔附件十分容易发生断股、磨损、腐蚀等损伤。因此, 对输电线路进行定期巡视检查, 随时掌握和了解输电线路的运行以及变化情况, 成了供电部门一项繁重的日常工作。而对输电线路进行的定期巡检中, 直升机电力巡检是最常用的一种巡检方式。直升机电力巡检是指巡检人员利用直升机作业平台, 使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡视检查的一种全新巡检技术。但随着线路里程不断增加，人均运维长度逐年增加，现有巡检方式效率低。因此无人机电力巡检将成无人机未来重点发展方向。

一、我国直升机电力巡检作业的问题

我国直升机电力巡检作业中主要存在以下方面的问题：首先，员工出于对直升机本身的危险性以及自身安全的考虑不愿涉足直升机电力巡检作业领域，作者认为这也正是我国直升机专业技术人员短缺的直接原因所在。但在实际的操作过程中，如果机组成员和航检员经过专业的培训，严格落实安全措施，编制周祥的作业方案，杜绝违规操作，完全可以把直升机作业的风险降到最低。所以，在选择执飞行任务的通航公司时一定要选择资质好、实力强的公司去执行任务。其次，相比人工巡检作业，直升机巡检是系统性更高的作业项目，还受到天气和空管的影响，所涉及的部门与人员复杂，加上直升机本身的特殊性，开展该项目的成本也较高。但如果我们本着求真务实的态度，合理安排飞行计划，大面积开展直升机巡检，不断积累经验，从而降低飞行成本，发挥直升机应有的优势，也能使直升机真正为电网服务。

二、我国直升机电力巡检作业发展的方向

1、不断完善直升机电力作业技术，适应未来电网发展的需要。近年来，我国的直升机电力作业发展迎来了一个相当好的时机，全国联网和超高压、特高压远距离输电技术在我国电网设备中的广泛运用，使得我国的输电线路从设计到施工，从运行到检修，从应急处置到带电作业，都需要采用先进的技术才能提高整体的效率，以保证主供电网的安全运行。这就要求我们不断完善直升机电力巡检作业的技术，以适应未来发展的需要。具体有以下方面：在输电线路设计、施工和维护方面，通过直升机三维激光空间扫描技术，精准地对通道走廊内的空间图像进行三维测绘建模，提供线路的最新电子数据，确定通道内导线和树木的最小距离，避免发生不必要的人为责任事故。在超高压、特高压线路的巡检维护上，直升机带电水冲洗技术是国外线路维护的通常项目，对于这项技术的使用，能对污秽绝缘子进行及时的冲洗，保持绝缘子的良好性能。由于超高压、特高压线路在巡检维护上的特殊性，所以，该技术是传统巡检维护作业所无法超越的。在直升机电力巡检作业上，采用直升机红外热相扫描技术，对线路可能发生的异常温升进行检测；采用直升机紫外电晕扫描技术，探查线路中出现的非正常电晕现象，帮助判断绝缘体老化、场强异变等情况。这些都是通过直升机进行故障检测的有效手段和体现直升机作业的优势所在。

直升机在带电作业方面，可以通过吊篮和平台法，直接悬停或接近导线，对线路进行及时的检修，例如，导地线补强，档内缺陷的处理和金具更换和压接。直升机进入等电位只要求组合间隙满足电气绝缘要求，不需绝缘支撑，能在小雨天气下进行带电作业。这些都是直升机作业的优势所在，它能解决常规作业所难以胜任的工作，而且能避免停电带来的巨大经济损失。

2、直升机巡检工作未来的发展。在直升机电力巡检作业未来的发展过程中，租机合作模式已经逐渐成为了发展的主流，在合作模式中，通航公司负责为电网运维部门提供巡检所需的直升机和飞行员。由于大型的直升机购置价格昂贵，所以从经济效益的方面考虑，租机合作也是直升机电力巡检作业中最好的发展模式。由于直升机电力作业中，巡线是最基本的工作，只要求直升机保持相对平稳即可。所以，在直升机电力巡检未来的发展中，要注意根据作业性质、机型种类选择进行巡检作业的直升机，以便达到最高的工作效率。

三、电力巡检无人机技术

用于电力巡检的无人机有飞控系统、动力系统和巡检系统核心技术。飞控系统是飞行管理与控制系统的简称，可看作无人机的“大脑”，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用。动力系统为无人机提供动力支持，直接影响无人机的续航时间。无人机巡航系统则指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备，完成架空输电线路巡检任务的作业系统，包括无人机分系统（通过遥控指令完成飞行任务的无人机系统）、任务载荷系统（完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统）、综合保障系统（保障无人机巡检系统正常工作的设备和工具的集合）。

用于电力巡检的无人机技术要求主要包括适用性、稳定性、安全性要求，目前优秀的无人机企业基本已经研制出满足各技术要求的无人机，技术不断成熟，将进一步推动成本下降和无人机应用的全面商业化复制推广。在政策层面，推动电力巡检无人机行业发展的政策或规定性文件主要分为四类推动高端装备制造业、航空装备制造业、无人机行业发展的政策：无人机行业监管的相关政策；电力巡检监管方或主管方的政策；电力巡检需求方的相关规范性或指导性文件，助电力巡检无人机走上标准化生产与推广的正轨。

无人机在电网企业应用前景展望

全面推广无人机作业核心技术。实现无人机巡检100%覆盖所有输电线路，输电线路无人机巡检管控系统100%覆盖所有运维单位。持续完善输电线路无人机作业管理和技术标准体系，完善总部运检管控系统中无人机子模块；拓展数据应用中心容量及功能，结合新技术发展趋势滚动更新巡视及检修作业模式，实现全自动、智能化线路运行管控。加快复合型运检人员培育。推动无人机培训体系不断完善，一方面根据国家法律法规和相关政策，推进无人机基础技能培训工作，为合法合规开展无人机巡检作业奠定基础；另一方面立足电网巡检需要，深化无人机岗位技能培训工作，切实提高巡检人员综合技能水平，促进传统运检队伍向复合型运检队伍的转变。

推动人工智能技术在无人机系统领域的融合应用。使无人机具备智能控制、整合空域和适应环境的能力，能够协同指挥控制、协同态势生成与评估，协同语意交互，同时利用智能算法对收集的语音、文字和图像等信息进行智能分析，实现人工智能与无人机的共同发展。

无人机巡检作为一种使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡视检查的全新巡检技术，与人工巡检相比具有许多优点。下一步，应全面推广无人机作业核心技术，加快复合型运检人员培育，推动人工智能技术在无人机领域的融合应用。

参考文献：

[1] 邵允临, 曹晋恩, 尚大伟. 直升机巡检华北电网超高压输电线路[J]. 中国电力, 2018, 36(7): 35 -38.

[2] 赵鹏, 邓春, 袁亦超. 应用直飞机巡检输电线路[J]. 华北电力技术, 2019(10): 1 -3.

[3] 闫宏斌. 电网直升机输电线路巡检作业探析[J]. 科学之友, 2018(24): 14 -15.

[4] 何鹏杰，赵晓锋，秦严.超高压输电线路直升机巡检应用[J].广西电力，2020（10）.