现代先进技术在输电线路运行维护与检修过程中的有效运用

刘志鹏

摘要：输电线路巡检可为电力系统输电线路的安全可靠运行提供有力保障，但随着电力电网产业飞速发展，各种输电线路的分布日益广泛，输电线路巡检的工作量日益加大。然而，由于中国国土辽阔，输电线路所处的地形复杂多样，传统输电线路巡检技术由于各自的缺陷而不能有效满足巡检要求，这些巡检技术的不足促进了无人机输电线路巡检技术的出现和发展。

关键词：先进技术;输电线路;维护检修

随着时代的不断发展，科学技术的不断进步，科技产品的应用已经覆盖到各行各业中。在电力行业中，电力线路的覆盖范围广，所处的地形相对比较复杂，部分地区自然环境极其恶劣，电力巡检部门每年都需要花费大量的人力物力对线路进行巡检，部分线路所处区域人迹罕至、交通不便，难以进行检修工作。此时，运用无人机、高清摄像头等进行电力线路巡检成为了我国当前输电线路巡检的一种重要的方式。

一、输电线路智能化运行维护技术概述

科学技术不断发展，我国提出了输电线路智能化运行维护技术，促使我国输电线路运行达到了自动化水平。从电力企业的发展和我国科学技术的发展来看，输电线路的智能化运行完全符合我国输电线路未来发展的要求，且有较大的发展趋势[1]。此外，电力企业优化输电线路的过程中，应全面考虑线路的安全性和整体自动化，需在优化过程中引入一些具备自动化保护功能的元件。但是，随着电力系统的不断发展，输电线路架设过程中占用了大量空间，增加了线路运行维护的难度，且运行过程中经常出现异常问题，导致引入的元件无法发挥功效，降低了电力系统的安全性和稳定性。输电线路采用智能化运行技术，不仅能够解决线路建设占用空间较大的问题，而且大大提高了线路运行过程中的安全性和稳定性。

二、电力输电线路运行故障出现的原因

（一）输电线路短路

电力输电线路运行的过程中，时常会出现输电线路的故障之一就是输电线路的短路问题。要解决这一问题首先要找到其根源，线路短路，在很大程度上是由于受到了恶劣气候或是环境的影响，其中不同于双相接地的单相接地比较容易受到外界环境的影响，一旦遭到环境的影响就会致使电压瞬间变为零，这就会对电力系统造成非常严重的损害，再严重就有可能会致使设备的损坏，设备出现问题就无法对线路的温度进行相应的控制，温度就会持续升高，最后就会出现短路现象。

（二）雷击、大风造成的线路问题

如果输配电线路在运行的过程当中遭受到雷击的话，那么就会导致线路电压出现波动，轻则出现跳闸，重则损坏电力输送设备，甚至会击段整个输配电线路，最终给电力企业带来巨大的经济损失。与此同时，在面临大风天气的时候，往往会刮起一些树枝、塑料袋等衣物，也极易导致输配电线路出现跳闸的现象。

（三）污染物对于电力输电线路的影响

此外，有些污染物也会对输电线路的正常运行造成影响，比如说空气中的一些污尘，如果绝缘体上的一些污尘没经及时的处理，就会越堆越多，就会像鸟粪一样导致电线的绝缘性降低，进而影响输电线路的正常运行。那么空气的污尘是怎么来的呢？现如今国家在大力的发展，工业化工厂越来越多，那么产生的空气污染物就会越多，这不仅会影响我们所生活的环境还会影响电力系统的正常运行，因为一旦电线上的污染物堆积过多而没有经及时的处理，那么一旦遇上暴风雨天气，输电线路还会吸附空气中的污尘，最终就会导致污闪事故的出现。

三、输电线路运行检修运用的先进技术

2.1 无人机巡检系统

无人机巡检系统通常由无人机、通信设备、机载设备和地面站4大子系统组成。无人机巡检的各部分功能分析如下。

对于无人机系统来说，通过将相机或摄影机挂载于机体，通过接收地面站的遥控信息指令来实现对电网输电线路重点部位的拍照取样，或对输电线路的全线拍摄。

对于无人机机载设备来说，它是无人机获取输电线路图像信息的媒介。

对于通信设备来说，它是无人机系统与地面工作站之间的桥梁，接收无人机系统的图像信息并将其传输给地面工作站，接收地面工作站的巡检作业指令并发送给无人机系统。

对于地面工作站来说，它的主要功能是协调无人机的遥测、遥控通信以及对无人机巡检过程中所采集视图信息的位置进行定位。

无人机输电线路巡检一般将小型摄像机、相机或红外测温仪等装置固定于无人机机体上，通过接收地面站的遥控信息指令来实现对电网输电线路重点部位的拍照取样，或对输电线路的全线拍摄，同时将采集到的图像信息由通信设备传输到地面终端工作站，工作人员针对取得的图像结合专家知识分析输电线路运行状态，并对可能发生的故障查找原因和计划进一步的检修策略。

2.2图像处理技术

图像处理在电力巡检的应用中会遇到很多因素的干扰，对输电线路检修造成了很多困扰。在光学系统中，存在远轴区产生的像素偏差，会严重的影响图像的质量，导致检修过程中对设备、部件的细节检修准确率低。利用传感器对部门的反射，辐射的失真就是遥感图像的失真，影响对图像的判断和分析。无人机在飞行过程中受运动状态、动作变化、机械振动的影响比较大，运动模糊对无人机电力巡检的干扰尤为严重。输电线路附近的自然环境和镜像的不断变化，会使输电线路及部件的图像背景变得十分复杂，给内容辨识提高了难度。

图像处理在电力巡检中的应用首先表现在图像预处理，针对这些干扰因素，首先会对无人机采集的图像进行一系列相关的处理，调整图像的亮度。转换到颜色空间调整、线性调整、曲线调整，扩大或减少图像中阴暗区域的差异。在雾霾、阴雨能见度低的天气下，能够去除天气因素的影响，恢复真实背景。无人机在飞行过程中承重有限，机载摄像机的分辨率很有限，所以导致拍摄场景越大，图片分辨率越低。现在的技术手段没办法在大场景的图像中提升图像的分辨率，所以要对图像进行拼接。

拍摄环境的复杂多变，为了满足巡检工作的需要，只能通过轮廓特征、模型匹配和频域图像匹配这三种图像匹配方法解决图像问题。不直接使用图像像素值，从图像的特种中导出像素，取出有效特征作为参考，匹配图像叠加区域特征区域。

2.3载人机巡视技术

采用载人直升机巡视输电线路，可以不受地形环境影响，在200米的飞行高度沿着线路设备直接飞行巡视，从高空近距离巡视输电线路设备，使设备情况、环境通道一目了然，并且结合先进的吊舱仪器实现全过程数据采集，对发现线路设备的缺陷情况具有重要作用，弥补地面巡视的天然不足，从而使巡视效率、巡视质量大大提高。

虽然地面人工巡视能够对一些细小的隐患和缺陷进行快速、直接的现场处理或反饋，在发现铁塔基础缺陷方面较有优势，但总的来送巡视主要依靠人工完成，技术含量较低。而直升机巡视的技术优势是显而易见的，特别是对于发现铁塔瓶口以上的缺陷，如导地线、金具和绝缘子类缺陷，这些缺陷靠地面人工巡视往往难以发现。

结语：

随着社会经济的发展，电网建设规模的扩大，输电线路的正常运行关系到电网的稳定与安全，因此，日常对输电线路的维护和整修就成了关键的一步。只有落实好巡线和检修规章制度，才能保证输电线路的安全运行，从而更好地服务于社会。

参考文献：

[1]王一行.电力输电线路的运行维护及故障排除初探[J].科技与创新，2018（09）：116-117.

[2]王俊城.输电线路运行维护与检修技术探析[J].技术与市场，2018，25（07）：119-120

[3]刘清.电力输电线路的运行维护及故障排除[J].通讯世界，2015（14）：126-127.