【《主流配网巡检方式综述》4100字】

主流配网巡检方式综述目录TOC\o"1-3"\h\u29323主流配网巡检方式综述 1314191.1传统人工巡检 154101.2无人机巡检 286371.3机器人/无人车巡检 4190521.4各种巡检方式适用场景范围对比 51.1传统人工巡检传统人工巡检，就是巡检人员人携带各种巡检设备抵近线路或设备处进行巡检。如图21所示，某省电科院的巡检人员手持超声波探测仪沿着咏大线宋东抗支线巡检。图21某省电科院人工巡检环境现场传统人工巡检所持设备种类丰富，例如超声探测仪、红外成像仪、可见光相机等，巡检精度较高；巡检人员可以依据现场的各种情况对故障进行实时分析处理，解决问题故障的灵活变通能力强大。但是，传统人工巡检存在很多的弊端与不足，具体体现在以下几方面。1）传统人工巡检耗费了大量的人力，巡检效率低且传统人工巡检工作的效率易受地形地貌环境影响。在平坦的开阔地带，人巡可以一天5-7公里，但是到了山区或是有河流、沼泽等阻断的地形下，人巡效率会急剧降低到一天十几塔。2）传统人工巡检巡检人员工作环境恶劣、风险因素多。该省电科院的巡检工作人员在工作的过程中，需要趟过半身高的杂草，在没有路的地方徒步进行巡检观测。传统人工巡检的巡检危险系数高，巡检人员需要面对各种可能的突发应急情况，巡检人员需要时刻防范地质自然灾害、有毒有害野生动植物、交通安全事故等的一系列安全隐患事故。尽管如此防范，每年的巡检工作还是会由于各种突发的安全事故导致一定的人员伤亡。3）传统人工巡检适用场景有限。传统人工巡检是典型的抵近方式巡检，巡检人员徒步或者乘坐交通工具至待巡设备或线路前用红外、超声波等设备进行巡检观测。理论上，只要是巡检人员能上前的地方，传统人工巡检都可以展开。但是，考虑到实际的物理障碍物（如丘陵山地、河流分隔、树木遮蔽等），传统人工巡检在相当多的场景下，存在巡检负担重、危险性大、效率低、成本高等缺点，实际的适用场景往往很有限。在现在实际的操作中，依据该省电科院巡检人员的实际巡检经验，传统人工巡检的应用范围主要有以下3个场景：城市市区线路巡检、城郊郊区和山地山区中的搭载重要配网电气设备杆塔（如配网变压器等设备的杆塔）的巡检，以及小型配网变电站、配电室的巡检。1）城市市区线路巡检：对于城市市区而言，人口稠密，高楼林立，架空线路众多，空间环境复杂，电磁干扰严重，且存在大面积禁飞区，无法应用无人机等的巡检工具。但是，城市市区的面积相对较小，地形地貌阻碍因素也相对较轻，传统人工巡检可以在此有效展开，且人力成本开销可接受。2）城郊郊区和山地山区中的搭载重要配网电气设备杆塔的巡检：在城郊郊区以及山地山区等地，面积广大，人口稀少。在这些地域环境中存在着数目众多且分布广泛的配电杆塔。相较于普通搭载架空线的杆塔而言，搭载重要配网电气设备的杆塔数量较少，重要程度较高，且组成成分复杂，故障类型复杂，且巡检难度较大。传统人工巡检可以凭借巡检人员所携带的各种先进设备，例如红外成像仪、紫外探测仪、超声波探测仪等进行多种手段检测，对现场复杂的故障进行精确定位，达到良好的巡检效果；同时由于搭载重要配网设备杆塔的数目远小于普通配网杆塔数目，只对搭载重要电气设备的杆塔采用传统人工巡检，巡检的负担相对较轻，人力成本开销也相对可接受。3）小型配网变电站、配电室的巡检：在小型配网变电站、配电室中，由于其紧临用电测，装机容量相对较小，数量众多且分布广泛分散，大规模应用巡检机器人的成本过于高昂。同时，小型配网变电站、配电室由于其相较于大中型配网变电站、配电室而言，设备数量较少且设备相对简单，人工巡检负担较轻，传统人工巡检应用在此的人力开销成本也相对可接受。1.2无人机巡检随着计算机自动化技术的发展，无人机巡检近些年来成为线路巡检中不可或缺的一环。无人机巡检相比于传统人工巡检有着巨大的不可替代的优势。该省电科院巡检工作常使用的无人机如图22所示。图22某省电科院巡检工作所使用的大疆精灵无人机无人机巡检具有一系列优点，具体体现在以下几方面。1）无人机巡检效率高。无人机几乎不受地形地貌的影响，无人机巡检则依靠无人机轻便迅速的飞行运动大大增加了巡检速度与效率，传统人工巡检至多一天推进5-7公里，无人机巡检则可以一天最高飞行15公里以上。而且无人机巡检可以跨越山川、沼泽、河流等天然地形地貌阻隔，方便巡检工作的开展，提高巡检效率。2）无人机巡检立体性强。无人机的视线良好，视角可以随时改变，可以从多角度巡检配网线路，不会因障碍物遮盖等因素影响巡检工作。如图2-3所示，以无人机的角度俯瞰配网线路，清晰直观，可以有效避开地面树木杂草等障碍物对巡检工作所造成的影响。3）无人机巡检适应性强、灵活性高。无人机巡检极大的方便了巡检路线规划，巡检线路可以很好地避开地质灾害多发、有害野生动植物频出、交通路况危险等的地段，降低了巡检工作的风险。4）无人机巡检成本在逐年降低。随着电子技术的发展和电子设备价格日渐平民化，无人机在性能提升的同时，价格逐渐降低，无人机巡检相较于传统的人工巡检存在越来越高的成本优势。图23巡检现场所采集的照片（无人机视角）但是，现阶段的无人机巡检也有自身的缺陷与不足，具体体现在以下几个方面。1）无人机巡检方式单一。无人机由于其机体载荷的限制，所搭载的设备较为单一，该省电科院配网巡检常用的大疆精灵系列无人机由于其成本、体型和载重能力的限制，其云台上只搭载了可见光相机，也不支持外挂其它红外、紫外、超声等设备，该型号无人机只支持可见光范围内的巡检，无法像传统人工巡检那样灵活使用红外、超声波等的各种巡检探测工具。2）现阶段的无人机自身还存在着一些技术上不足。现阶段的无人机还存在着续航力过低、控制距离过近、巡检工作易受天气状况的影响等的弊端。在巡检条件相对较好的平原地带，传统人工巡检一天可以完成5-7公里的配网线路巡检，但是，如果遇到河流、沼泽、山脉丘陵等的不利地形因素阻碍，传统人工巡检效率会急剧降低到一天十几塔，且人工巡检的危险性骤增。而无人机巡检的效率则相对而言高很多，在气象条件良好的情况下，依据该省电科院的实际巡检经验，无人机一般可以一天巡检15公里甚至更多。而且，巡检无人机基本不受河流、沼泽、山脉丘陵等地形的阻隔，适用范围广。但是，无人机由于其所搭载的设备限制，巡检手段相对单一。在实际的操作中，依据该省电科院巡检人员的实际巡检经验，巡检无人机主要应用于城郊郊区和山地山区等地的配网普通架空输电线路的巡检。城郊郊区以及山地山区等地，电磁干扰较小，空间环境复杂度较低，人口稀少，不存在大范围禁飞区，适合无人机的放飞；而且这些区域面积广大，存在着数量极多且分布广泛的配网输电线路及杆塔，对于不搭载重要配网电气设备的普通杆塔和配网线路而言，其结构较简单，故障问题的复杂程度较低，单一的可见光巡检可以满足其对巡检要求。而且城郊郊区、山地山区等地面积广大，存在大量的不利地形因素，传统人工巡检在此费时费力，而巡检无人机巡检效率高、速度快，且不受不利地形地貌因素的影响，在这种场景下有着广泛的应用。1.3机器人/无人车巡检配网机器人/无人车巡检主要应用于配网配电室、变电站等的巡检，机器人/无人车常搭载有红外成像仪、超声探测仪、可见光相机、紫外探测仪等仪器，操作人员可以在监控室内通过遥控等方式操控无人车进行配电室、变电站中各个仪器设备的巡检。如图2-4所示[44]，配电室电力巡检机器人安装于特定的导轨上，机器人搭载着可见光、红外、紫外等的巡检设备，操作人员在中控室内遥控操作此机器人读取识别配电室内各个设备的运行状态。机器人/无人车上搭载的巡检设备较为丰富，巡检手段多样，巡检精度与效率高。但是，现阶段巡检机器人/无人车仍有一些缺陷与不足。巡检机器人/无人车由于遥控技术、电池储能技术、无人平台动力等的限制，巡检区域相对单一、巡检范围相对较小，巡检范围局限于特定几个巡检地点领域中。而配网设备分布范围广泛，在广大的其它地方，配网巡检机器人/无人车无法大规模应用。相对于无人机而言，由于并不存在无人机那样的起飞重量限制，巡检机器人/无人车上所搭载的仪器种类和功能相对较为齐全，巡检机器人/无人车上可以载有可见光相机、红外成像仪、紫外成像仪、超声波探测仪等各种的巡检探测设备，可以应对较为复杂环境下的巡检工作，且巡检机器人/无人车的工作效率较高，巡检速度快。但是机器人/无人车平台成本较高，遥控通信距离受地形地貌的强烈影响，机器人/无人车平台的电力续航能力制约其巡检范围等，在实际的配网巡检工作中，巡检机器人/无人车主要应用于大中型配电室/变电站和配网沟道的巡检。图24配电室内巡检机器人在大中型配电室/变电站中，存在这大量的电气设备，在传统的人工巡检中，一一查看巡检这些用电设备费时费力；故障类型复杂多样，需要多种巡检仪器共同工作；且这些配电室/变电站的面积大小有限，机器人/无人车电力续航能力能够满足其工作需要；不存在地形地貌对遥控通信的不利影响，在室内/站内环境下，控制中心与机器人/无人车之间的遥控通信稳定可靠。因此巡检机器人/无人车能够很好地适应大中型配电室/变电站的巡检工作。在各种配网输电沟道中，其空间狭小逼仄、光照条件差、高温高湿、蚊虫众多，这种巡检环境对巡检人员的体格体型、毅力耐力、身体健康等都会产生严峻的考验；加之在此环境下的传统人工巡检，由于巡检人员行走不便，巡检效率大受影响。但是，沟道内电磁环境较为纯净，空间地形较为简单，巡检机器人/无人车在沟道里面运动条件良好。因此，巡检机器人/无人车广泛应用于配网沟道的巡检工作。1.4各种巡检方式适用场景范围对比传统人工巡检、无人机巡检、机器人/无人车巡检的适用范围对比如表2-1所示。表2SEQ表\*ARABIC\s11各种巡检方式的适用场景范围对比巡检方式适用场景巡检范围传统人工巡检城市市区；城郊郊区、山地山区中搭载重要电气设备的杆塔；小型配网变电站、配电室近距离无人机巡检城郊郊区、