輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則望2015年出臺(tái)

6月27日，一份《架空輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》（簡(jiǎn)稱“《導(dǎo)則》”）的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)草案，由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化中心對(duì)外發(fā)布，公開(kāi)征求意見(jiàn)。

中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化中心副主任劉永東告訴記者，該《導(dǎo)則》由中國(guó)電力科學(xué)院武漢分院（即原“武高所”）負(fù)責(zé)具體編寫(xiě)與擬定。記者電話采訪了該《導(dǎo)則》編寫(xiě)與 反饋聯(lián)絡(luò)的專工張麗華，她表示，該《導(dǎo)則》在業(yè)界引發(fā)了一定的關(guān)注和反響，目前《導(dǎo)則》編寫(xiě)團(tuán)隊(duì)，即全國(guó)電力架空線路標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)線路運(yùn)行分技術(shù)委員 會(huì)，正在整理收到的修改意見(jiàn)與建議，預(yù)計(jì)將在11月組織專家進(jìn)行會(huì)審，再根據(jù)會(huì)審意見(jiàn)進(jìn)行修改，并于春節(jié)前后形成報(bào)批稿。如一切順利，按計(jì)劃能夠在 2015年3月左右正式出臺(tái)，成為我國(guó)輸電線路運(yùn)維領(lǐng)域首份關(guān)于無(wú)人機(jī)應(yīng)用作業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2013年3月，國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)檢部就曾下發(fā)一份關(guān)于輸電線路直升機(jī)、無(wú)人機(jī)和人工協(xié)同巡檢模式試點(diǎn)工作方案的文件，明確圈定了包括湖北、山東、浙江 等10個(gè)省份檢修公司作為試點(diǎn)單位，利用2~3年時(shí)間開(kāi)展輸電線路新型巡檢模式規(guī)范化應(yīng)用試點(diǎn)工作，成果驗(yàn)收與總結(jié)將在2015年進(jìn)行。

領(lǐng)航電力線路巡檢常態(tài)化

據(jù)了解，在國(guó)網(wǎng)公司范圍內(nèi)，采用直升機(jī)進(jìn)行架空輸電線路巡檢的探索已經(jīng)進(jìn)行了6個(gè)年頭。國(guó)網(wǎng)通航公司長(zhǎng)期致力于大型有人直升機(jī)及固定翼飛機(jī)的平臺(tái)研發(fā)與巡線應(yīng)用，且技術(shù)更新穎、操作更簡(jiǎn)便、性價(jià)比更高的無(wú)人機(jī)巡線作業(yè)應(yīng)用，則通過(guò)各網(wǎng)省公司的檢修公司分別展開(kāi)。

無(wú)人機(jī)巡檢主要分為直升機(jī)巡檢和固定翼巡檢兩種。得益于長(zhǎng)時(shí)間懸停拍攝的可操作性，無(wú)人直升機(jī)主要應(yīng)用于對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的可見(jiàn)光和紅外精細(xì)化巡檢，而固定 翼無(wú)人機(jī)由于難以控制懸停操作，則適合大范圍、快速的通道巡檢。因此，在各網(wǎng)省公司的無(wú)人機(jī)巡線發(fā)展序列中，無(wú)人直升機(jī)首當(dāng)其沖，也是目前最為成熟的應(yīng) 用。

記者通過(guò)了解發(fā)現(xiàn)，在山地、丘陵地貌普遍的省份，無(wú)人直升機(jī)巡檢工作往往開(kāi)展得　  枝繁葉茂，例如浙江、福建、湖北正是代表。荊楚大地作為國(guó)網(wǎng)范圍 內(nèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的中間節(jié)點(diǎn)，還承載著4條特高壓線路的運(yùn)行，得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件和多年浸潤(rùn)的科研儲(chǔ)備，為湖北省電力公司檢修公司開(kāi)展無(wú)人機(jī)應(yīng)用研發(fā)與巡檢作業(yè) 提供了重要的天時(shí)地利。為此，記者在湖北省電力公司檢修公司無(wú)人機(jī)巡檢專業(yè)團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，前往武漢500千伏軍山變電站，實(shí)地領(lǐng)略了一把無(wú)人機(jī)巡檢的“現(xiàn) 場(chǎng)直播”。

7月31日上午10點(diǎn)，“室外溫度43攝氏度，風(fēng)速10米每秒，地面工作站一切正常，大家各就各位。”在軍山變的圍墻外，一架搭載著高像素?cái)?shù)碼相機(jī)和拍攝云臺(tái)的四旋翼無(wú)人機(jī)靜靜停在水泥地面上。

圍繞著它和地面站，無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)工作人員各就各位，交替發(fā)出實(shí)況播報(bào)與指令。擔(dān)任本次巡檢任務(wù)“飛控手”的吳軍，是湖北省電力公司檢修公司科技開(kāi)發(fā)公司 科技咨詢部主任，也是無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)的主創(chuàng)成員之一。累計(jì)上百個(gè)小時(shí)的飛行控制訓(xùn)練與實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)將他錘煉成一位熟練的飛控手。“要知道，目前市場(chǎng)上飛控手 一次作業(yè)的平均報(bào)價(jià)高達(dá)幾千元，我們積極培養(yǎng)自己?jiǎn)T工成功飛控手，可以節(jié)省一大筆人工成本呢。”吳軍說(shuō)。

一切準(zhǔn)備就緒，“三、二、一、起飛！”無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)的另一中堅(jiān)力量李柏松鎮(zhèn)守地面站指揮中心發(fā)出指令，無(wú)人機(jī)輕盈迅速地飛離了地面，地面站隨時(shí)播報(bào)其爬 升速度：“每秒5米、每秒6米、每秒7米……”很快，無(wú)人機(jī)到達(dá)約50米高度，速度保持在每秒7.5米，緊接著開(kāi)始懸停，地面站的屏幕上出現(xiàn)了無(wú)人機(jī)傳回 的實(shí)時(shí)航拍圖像，一張圖片分辨率高達(dá)2500萬(wàn)像素。十分鐘后，圖像采集完畢，在地面站與飛控手的配合下，無(wú)人機(jī)徐徐落地。安全著陸并不意味著當(dāng)天的巡檢 任務(wù)已完成，工作人員需要帶著設(shè)備回到辦公室，將拍攝內(nèi)容從相機(jī)儲(chǔ)存卡中導(dǎo)出。通過(guò)高清晰度圖像的前后比對(duì)，有針對(duì)性地查找線路故障點(diǎn)與缺陷，為檢修班組 執(zhí)行消缺任務(wù)提供了可靠高效的依據(jù)。

“這樣的無(wú)人機(jī)巡檢已經(jīng)列入我們湖北省電力公司常態(tài)化巡檢工作之一，在國(guó)網(wǎng)范圍內(nèi)還是第一家。”湖北省電力公司　  檢修公司科技開(kāi)發(fā)公司紀(jì)委書(shū)記董 小青可以稱得上是無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)的“項(xiàng)目經(jīng)理”，作為一個(gè)業(yè)務(wù)型領(lǐng)導(dǎo)，他幾乎全程參與了湖北省電力公司檢修公司無(wú)人機(jī)巡檢常態(tài)化這塊招牌的打造過(guò)程，“而且我 們2010年開(kāi)展的‘小型無(wú)人飛行器智能巡檢應(yīng)用研究’，獲得了湖北省電力公司2011年科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。”“我們的無(wú)人機(jī)不僅列入常態(tài)化巡檢手段，在特 高壓線路和電力應(yīng)急搶修中也取得了讓我們非常驕傲的成績(jī)。”據(jù)湖北省電力公司檢修公司科技開(kāi)發(fā)公司總經(jīng)理杜勇介紹，2010年，在1000千伏晉東南—南 陽(yáng)—荊門(mén)交流試驗(yàn)示范工程一回特高壓大負(fù)荷試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中，湖北省電力公司檢修公司使用無(wú)人機(jī)檢查桿塔本體設(shè)備，特別掛載紅外測(cè)溫和紫外光檢測(cè)設(shè)備針對(duì)重 點(diǎn)地段線路金具和導(dǎo)線連接處、導(dǎo)線接續(xù)管、耐張?zhí)€連接處等開(kāi)展紅外測(cè)溫工作，還使用可見(jiàn)光成像設(shè)備全面梳理線路交叉跨越、大跨越地段，開(kāi)展重要交跨地段 的線路弧垂和安全距離測(cè)量，成為中國(guó)特高壓工程無(wú)人機(jī)巡檢的“處女航”。

真正讓湖北電力公司檢修公司的無(wú)人機(jī)“一炮而紅”的是今年春節(jié)期間湖北巴東的冰災(zāi)。今年2月，湖北省范圍內(nèi)第一輪暴雪冰凍天氣持續(xù)多日，多地區(qū)電力輸 送中斷，搶修工作刻不容緩。最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)來(lái)源于海拔2900米高山上幾基110千伏鐵塔的倒塌，現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣，難以憑借人工開(kāi)展事故分析。恩施供電急中 生智，請(qǐng)求湖北這支無(wú)人機(jī)設(shè)備支援。董小青當(dāng)即帶著團(tuán)隊(duì)從咸寧奔赴巴東高山，在冰雪中疾馳了近24小時(shí)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)。“我們的無(wú)人機(jī)在正常環(huán)境下執(zhí)行任 務(wù)，電池可以支持30~35分鐘，但由于巴東海拔高、氣溫低達(dá)零下17攝氏度，導(dǎo)致飛機(jī)一起飛，能效全面下降60%。我們立即更換電池并現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整作業(yè)，幾 乎將一趟航程控制在12分鐘之內(nèi)，最終圓滿完成了這次應(yīng)急搶修任務(wù)。”

搭載小型化設(shè)備成重要角色

“除了設(shè)備定點(diǎn)檢修和故障查找、電力應(yīng)急搶修之外，我們的無(wú)人機(jī)還可以搭載激光雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行電力線路作業(yè)、通道檢查及航拍等?？傊粩鄬F(xiàn)有的先進(jìn) 　  設(shè)備小型化實(shí)現(xiàn)機(jī)載，不斷拓展無(wú)人機(jī)平臺(tái)應(yīng)用，是我們接下來(lái)的發(fā)展方向。”該公司副總經(jīng)理覃紹先這樣告訴記者，“比如，我們正在與設(shè)備廠家合作研發(fā) 三維激光雷達(dá)和紫外光檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備，并試圖完成小型化以實(shí)現(xiàn)機(jī)載，但這項(xiàng)任務(wù)還很艱巨。”據(jù)李柏松介紹，無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)設(shè)備在電力線路上作業(yè)，能快 速準(zhǔn)確地獲取輸電線路廊道范圍內(nèi)的地表三維數(shù)據(jù)，具有作業(yè)速度快，測(cè)量精度高、測(cè)量數(shù)據(jù)量大、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，有助于提高運(yùn)檢管理的效率；可實(shí)時(shí)監(jiān)控 復(fù)雜特殊地段和輸電線路安全，為輸電線路防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

利用無(wú)人機(jī)開(kāi)展通道檢查及航拍，可以克服復(fù)雜地形對(duì)巡檢作業(yè)的影響，開(kāi)展各種地形下的輸電線路巡檢作業(yè)，大大節(jié)省人力物力。湖北省電力公司檢修公司運(yùn) 維部專工胡川說(shuō)：“我們一開(kāi)始就做過(guò)精細(xì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，采用無(wú)人機(jī)巡檢，比傳統(tǒng)的人工巡檢作業(yè)經(jīng)濟(jì)、高效、安全風(fēng)險(xiǎn)小。”誠(chéng)然，不能否認(rèn)的是，目前國(guó)外 廠家向中國(guó)出口的無(wú)人機(jī)尚存在諸多問(wèn)題，例如價(jià)格昂貴、維護(hù)保養(yǎng)成本高、周期長(zhǎng)等。記者甚至了解到，某網(wǎng)省公司無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)在某次常態(tài)巡檢過(guò)程中，就出現(xiàn)過(guò) 飛機(jī)突然發(fā)生技術(shù)故障無(wú)法正常執(zhí)行任務(wù)的事故，帶來(lái)了人身安全隱患。隨后又經(jīng)歷了數(shù)月的送廠返修過(guò)程，最終更換了關(guān)鍵部件，無(wú)人機(jī)才回到巡檢團(tuán)隊(duì)手中，開(kāi) 始重新執(zhí)行任務(wù)。

正如杜勇所言，無(wú)人機(jī)巡檢效率的提高和安全生產(chǎn)的保障光靠無(wú)人機(jī)巡檢團(tuán)隊(duì)的努力是不夠的，還需要無(wú)人機(jī)及機(jī)載設(shè)備廠家的協(xié)助，而國(guó)際供貨商在及時(shí)的技術(shù)支撐和售后維護(hù)方面，其劣勢(shì)顯而易見(jiàn)。

另一個(gè)未知的情況是，國(guó)網(wǎng)公司今年統(tǒng)一招標(biāo)采購(gòu)了數(shù)臺(tái)無(wú)人直升機(jī)，標(biāo)志著其在打造大中小型無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)體系的全盤(pán)布局中將要發(fā)力。面對(duì)小型無(wú)人機(jī)和 大中型無(wú)人機(jī)在荷載能力上的顯著分野，是大中型無(wú)人機(jī)搭載一般設(shè)備，還是小型無(wú)人機(jī)搭載小型化設(shè)備，究竟哪一種模式更為經(jīng)濟(jì)高效，是未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)， 國(guó)網(wǎng)公司將要面對(duì)的一道選擇題。這道選擇題如何得出最優(yōu)解，值得持續(xù)關(guān)注。