湖南新天电数科技有限公司 李灿飞 谢龙云 易 阳

 

  随着农网改造升级工程的不断深入，农网配电线路长度不断增加，网架日益完善。然而，由于农网配电线路存在路径长、分支多的特点，其中部分无电地区新建线路分布地型复杂，随时可能遭到自然灾害的袭击或人为外力破坏，这些情况对确保电网安全可靠运行和配电线路管理提出了新的要求。

1 无人机精度控制与电场影响

  无人机巡检需要克服的困难有很多，安全风险是非常重要的一项。就整体风险而言，安全风险、技术风险、管理风险是项目主要风险因素。无人机系统故障、飞行环境、机载设备性能是影响项目整体风险的关键因素。其中飞行环境因素包括无线电环境、气象环境、地理环境等因素。飞行环境中无线电环境由于只能使用频谱仪及无线电距离测试，因此进行电磁环境测定难度最大，也是在任务管理中最难进行管控的因素。

  10kV配电线路为三相交流电，变化的电场产生变化的磁场，并不断向四周激发，离高压线的距离越近，场强也就越大。电磁辐射强度与电流、电压、塔高、塔型等有关。一般情况下，两塔之间的线路最靠近地面，此处的电场强度最大，电磁场强度随距离的减小而衰减。

  架空线路产生的无线电电磁干扰主要是导线表面和线路部件表面的电晕放电、绝缘子高电位部分放电和接触不良产生的火花放电。电晕放电受气候影响较大，在电晕及其它放电的同时，产生的效应之一是无线电电磁干扰。无线电电磁干扰的实质是在电晕过程中出现一些有害的、频率相当宽的电磁波干扰无线电通信,对无线电设施产生干扰，危害环境。

  线路杆塔高度、相间距离和分裂导线的数目都会影响无线电电磁干扰水平的大小。在架空线路50m以内，电场的影响较大，是干扰通信的主要因素。

2 无人机在长沙桐木线巡检中的应用

  桐木线是由国网湖南湘江新区供电公司维护的一条10kV线路，是从长沙莲花变电站出线的一条10kV馈线，线路总长46.8km（含分支线路），杆塔总数为899基。

2.1 数据准备

  在国网湖南湘江新区供电公司的支持下，获取国网GIS地理信息系统中桐木线所有杆塔的地理坐标，以确定杆号分布以及区域范围。通过无人机以400m的飞行高度，获取区域内的0.1m分辨率的正射影像。将GIS系统的杆塔地理坐标投影至CGCS2000坐标系，并通过正射影像，对GIS系统的经纬度坐标进行微调，以保证无人机自动寻找杆塔位置的精度需求。在正射影像上，找到每一基杆塔的4个最佳拍摄角度以及拍摄点，并通过arcgis的坐标计算功能算出所有拍摄点的经纬度坐标以及对应的拍摄方位角。将拍摄点以及方位角以js格式导入飞控软件，即可在飞行操作过程中，让飞机自动寻找位置并拍照记录。

2.2 现场操作

  本次航飞采用的大疆精灵系列的4pro型多旋翼无人机，此型无人机性能稳定、性价比高、体积偏小、理论可操控距离为1km。

  在现场操作过程中，需要按顺序选中无人机飞行轨迹途经点，然后在合适位置起飞无人机，无人机即可按照预设轨迹自动巡飞并拍照。在飞行过程中需要注意的事项有：（1）由于飞控距离有限以及电池续航能力问题，建议每次飞机起降完成线路巡检不超过10档；（2）飞行过程中需要飞控人员时刻注意飞机与线路的安全距离，并在起飞前确认线路是否有障碍物；（3）需要根据光线情况，调整拍摄参数。

2.3 数据整理

  现场拍摄照片会将拍摄点信息存在照片的exif属性里。通过arcgis的“GeoTagged Photos to point”工具，将照片拍摄点投影至CGCS2000坐标系中，并与杆塔坐标叠加显示。通过arcgis的空间链接工具，将杆塔的杆号赋值进照片的文件名中，最终形成线路巡检相片组。照片组则直接提交给国网湖南湘江新区供电公司运检部，运检部根据现场照片对线路状况做出综合评价。

3 结束语

  过去配电线路巡检多采用人工巡视的方式，不但巡视量大且效率低，特别是山区和江河地区的巡视工作，容易发生各种意外事故。随着无人机技术的不断发展，目前配电网架空线巡视中广泛采用多旋翼无人机进行巡视，不但能够有效提高巡检效率，而且能够保障工作人员的安全。随着人们对配电线路稳定性和可靠性要求的提升，多旋翼无人机巡视在配电网络线路巡检工作中将起到更加明显的优势。