主流配網(wǎng)巡檢方式綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u29323主流配網(wǎng)巡檢方式綜述 1314191.1傳統(tǒng)人工巡檢 154101.2無人機(jī)巡檢 286371.3機(jī)器人/無人車巡檢 4190521.4各種巡檢方式適用場景范圍對比 51.1傳統(tǒng)人工巡檢傳統(tǒng)人工巡檢，就是巡檢人員人攜帶各種巡檢設(shè)備抵近線路或設(shè)備處進(jìn)行巡檢。如圖21所示，某省電科院的巡檢人員手持超聲波探測儀沿著詠大線宋東抗支線巡檢。圖21某省電科院人工巡檢環(huán)境現(xiàn)場傳統(tǒng)人工巡檢所持設(shè)備種類豐富，例如超聲探測儀、紅外成像儀、可見光相機(jī)等，巡檢精度較高；巡檢人員可以依據(jù)現(xiàn)場的各種情況對故障進(jìn)行實(shí)時分析處理，解決問題故障的靈活變通能力強(qiáng)大。但是，傳統(tǒng)人工巡檢存在很多的弊端與不足，具體體現(xiàn)在以下幾方面。1）傳統(tǒng)人工巡檢耗費(fèi)了大量的人力，巡檢效率低且傳統(tǒng)人工巡檢工作的效率易受地形地貌環(huán)境影響。在平坦的開闊地帶，人巡可以一天5-7公里，但是到了山區(qū)或是有河流、沼澤等阻斷的地形下，人巡效率會急劇降低到一天十幾塔。2）傳統(tǒng)人工巡檢巡檢人員工作環(huán)境惡劣、風(fēng)險因素多。該省電科院的巡檢工作人員在工作的過程中，需要趟過半身高的雜草，在沒有路的地方徒步進(jìn)行巡檢觀測。傳統(tǒng)人工巡檢的巡檢危險系數(shù)高，巡檢人員需要面對各種可能的突發(fā)應(yīng)急情況，巡檢人員需要時刻防范地質(zhì)自然災(zāi)害、有毒有害野生動植物、交通安全事故等的一系列安全隱患事故。盡管如此防范，每年的巡檢工作還是會由于各種突發(fā)的安全事故導(dǎo)致一定的人員傷亡。3）傳統(tǒng)人工巡檢適用場景有限。傳統(tǒng)人工巡檢是典型的抵近方式巡檢，巡檢人員徒步或者乘坐交通工具至待巡設(shè)備或線路前用紅外、超聲波等設(shè)備進(jìn)行巡檢觀測。理論上，只要是巡檢人員能上前的地方，傳統(tǒng)人工巡檢都可以展開。但是，考慮到實(shí)際的物理障礙物（如丘陵山地、河流分隔、樹木遮蔽等），傳統(tǒng)人工巡檢在相當(dāng)多的場景下，存在巡檢負(fù)擔(dān)重、危險性大、效率低、成本高等缺點(diǎn)，實(shí)際的適用場景往往很有限。在現(xiàn)在實(shí)際的操作中，依據(jù)該省電科院巡檢人員的實(shí)際巡檢經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)人工巡檢的應(yīng)用范圍主要有以下3個場景：城市市區(qū)線路巡檢、城郊郊區(qū)和山地山區(qū)中的搭載重要配網(wǎng)電氣設(shè)備桿塔（如配網(wǎng)變壓器等設(shè)備的桿塔）的巡檢，以及小型配網(wǎng)變電站、配電室的巡檢。1）城市市區(qū)線路巡檢：對于城市市區(qū)而言，人口稠密，高樓林立，架空線路眾多，空間環(huán)境復(fù)雜，電磁干擾嚴(yán)重，且存在大面積禁飛區(qū)，無法應(yīng)用無人機(jī)等的巡檢工具。但是，城市市區(qū)的面積相對較小，地形地貌阻礙因素也相對較輕，傳統(tǒng)人工巡檢可以在此有效展開，且人力成本開銷可接受。2）城郊郊區(qū)和山地山區(qū)中的搭載重要配網(wǎng)電氣設(shè)備桿塔的巡檢：在城郊郊區(qū)以及山地山區(qū)等地，面積廣大，人口稀少。在這些地域環(huán)境中存在著數(shù)目眾多且分布廣泛的配電桿塔。相較于普通搭載架空線的桿塔而言，搭載重要配網(wǎng)電氣設(shè)備的桿塔數(shù)量較少，重要程度較高，且組成成分復(fù)雜，故障類型復(fù)雜，且巡檢難度較大。傳統(tǒng)人工巡檢可以憑借巡檢人員所攜帶的各種先進(jìn)設(shè)備，例如紅外成像儀、紫外探測儀、超聲波探測儀等進(jìn)行多種手段檢測，對現(xiàn)場復(fù)雜的故障進(jìn)行精確定位，達(dá)到良好的巡檢效果；同時由于搭載重要配網(wǎng)設(shè)備桿塔的數(shù)目遠(yuǎn)小于普通配網(wǎng)桿塔數(shù)目，只對搭載重要電氣設(shè)備的桿塔采用傳統(tǒng)人工巡檢，巡檢的負(fù)擔(dān)相對較輕，人力成本開銷也相對可接受。3）小型配網(wǎng)變電站、配電室的巡檢：在小型配網(wǎng)變電站、配電室中，由于其緊臨用電測，裝機(jī)容量相對較小，數(shù)量眾多且分布廣泛分散，大規(guī)模應(yīng)用巡檢機(jī)器人的成本過于高昂。同時，小型配網(wǎng)變電站、配電室由于其相較于大中型配網(wǎng)變電站、配電室而言，設(shè)備數(shù)量較少且設(shè)備相對簡單，人工巡檢負(fù)擔(dān)較輕，傳統(tǒng)人工巡檢應(yīng)用在此的人力開銷成本也相對可接受。1.2無人機(jī)巡檢隨著計(jì)算機(jī)自動化技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)巡檢近些年來成為線路巡檢中不可或缺的一環(huán)。無人機(jī)巡檢相比于傳統(tǒng)人工巡檢有著巨大的不可替代的優(yōu)勢。該省電科院巡檢工作常使用的無人機(jī)如圖22所示。圖22某省電科院巡檢工作所使用的大疆精靈無人機(jī)無人機(jī)巡檢具有一系列優(yōu)點(diǎn)，具體體現(xiàn)在以下幾方面。1）無人機(jī)巡檢效率高。無人機(jī)幾乎不受地形地貌的影響，無人機(jī)巡檢則依靠無人機(jī)輕便迅速的飛行運(yùn)動大大增加了巡檢速度與效率，傳統(tǒng)人工巡檢至多一天推進(jìn)5-7公里，無人機(jī)巡檢則可以一天最高飛行15公里以上。而且無人機(jī)巡檢可以跨越山川、沼澤、河流等天然地形地貌阻隔，方便巡檢工作的開展，提高巡檢效率。2）無人機(jī)巡檢立體性強(qiáng)。無人機(jī)的視線良好，視角可以隨時改變，可以從多角度巡檢配網(wǎng)線路，不會因障礙物遮蓋等因素影響巡檢工作。如圖2-3所示，以無人機(jī)的角度俯瞰配網(wǎng)線路，清晰直觀，可以有效避開地面樹木雜草等障礙物對巡檢工作所造成的影響。3）無人機(jī)巡檢適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性高。無人機(jī)巡檢極大的方便了巡檢路線規(guī)劃，巡檢線路可以很好地避開地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、有害野生動植物頻出、交通路況危險等的地段，降低了巡檢工作的風(fēng)險。4）無人機(jī)巡檢成本在逐年降低。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和電子設(shè)備價格日漸平民化，無人機(jī)在性能提升的同時，價格逐漸降低，無人機(jī)巡檢相較于傳統(tǒng)的人工巡檢存在越來越高的成本優(yōu)勢。圖23巡檢現(xiàn)場所采集的照片（無人機(jī)視角）但是，現(xiàn)階段的無人機(jī)巡檢也有自身的缺陷與不足，具體體現(xiàn)在以下幾個方面。1）無人機(jī)巡檢方式單一。無人機(jī)由于其機(jī)體載荷的限制，所搭載的設(shè)備較為單一，該省電科院配網(wǎng)巡檢常用的大疆精靈系列無人機(jī)由于其成本、體型和載重能力的限制，其云臺上只搭載了可見光相機(jī)，也不支持外掛其它紅外、紫外、超聲等設(shè)備，該型號無人機(jī)只支持可見光范圍內(nèi)的巡檢，無法像傳統(tǒng)人工巡檢那樣靈活使用紅外、超聲波等的各種巡檢探測工具。2）現(xiàn)階段的無人機(jī)自身還存在著一些技術(shù)上不足。現(xiàn)階段的無人機(jī)還存在著續(xù)航力過低、控制距離過近、巡檢工作易受天氣狀況的影響等的弊端。在巡檢條件相對較好的平原地帶，傳統(tǒng)人工巡檢一天可以完成5-7公里的配網(wǎng)線路巡檢，但是，如果遇到河流、沼澤、山脈丘陵等的不利地形因素阻礙，傳統(tǒng)人工巡檢效率會急劇降低到一天十幾塔，且人工巡檢的危險性驟增。而無人機(jī)巡檢的效率則相對而言高很多，在氣象條件良好的情況下，依據(jù)該省電科院的實(shí)際巡檢經(jīng)驗(yàn)，無人機(jī)一般可以一天巡檢15公里甚至更多。而且，巡檢無人機(jī)基本不受河流、沼澤、山脈丘陵等地形的阻隔，適用范圍廣。但是，無人機(jī)由于其所搭載的設(shè)備限制，巡檢手段相對單一。在實(shí)際的操作中，依據(jù)該省電科院巡檢人員的實(shí)際巡檢經(jīng)驗(yàn)，巡檢無人機(jī)主要應(yīng)用于城郊郊區(qū)和山地山區(qū)等地的配網(wǎng)普通架空輸電線路的巡檢。城郊郊區(qū)以及山地山區(qū)等地，電磁干擾較小，空間環(huán)境復(fù)雜度較低，人口稀少，不存在大范圍禁飛區(qū)，適合無人機(jī)的放飛；而且這些區(qū)域面積廣大，存在著數(shù)量極多且分布廣泛的配網(wǎng)輸電線路及桿塔，對于不搭載重要配網(wǎng)電氣設(shè)備的普通桿塔和配網(wǎng)線路而言，其結(jié)構(gòu)較簡單，故障問題的復(fù)雜程度較低，單一的可見光巡檢可以滿足其對巡檢要求。而且城郊郊區(qū)、山地山區(qū)等地面積廣大，存在大量的不利地形因素，傳統(tǒng)人工巡檢在此費(fèi)時費(fèi)力，而巡檢無人機(jī)巡檢效率高、速度快，且不受不利地形地貌因素的影響，在這種場景下有著廣泛的應(yīng)用。1.3機(jī)器人/無人車巡檢配網(wǎng)機(jī)器人/無人車巡檢主要應(yīng)用于配網(wǎng)配電室、變電站等的巡檢，機(jī)器人/無人車常搭載有紅外成像儀、超聲探測儀、可見光相機(jī)、紫外探測儀等儀器，操作人員可以在監(jiān)控室內(nèi)通過遙控等方式操控?zé)o人車進(jìn)行配電室、變電站中各個儀器設(shè)備的巡檢。如圖2-4所示[44]，配電室電力巡檢機(jī)器人安裝于特定的導(dǎo)軌上，機(jī)器人搭載著可見光、紅外、紫外等的巡檢設(shè)備，操作人員在中控室內(nèi)遙控操作此機(jī)器人讀取識別配電室內(nèi)各個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)器人/無人車上搭載的巡檢設(shè)備較為豐富，巡檢手段多樣，巡檢精度與效率高。但是，現(xiàn)階段巡檢機(jī)器人/無人車仍有一些缺陷與不足。巡檢機(jī)器人/無人車由于遙控技術(shù)、電池儲能技術(shù)、無人平臺動力等的限制，巡檢區(qū)域相對單一、巡檢范圍相對較小，巡檢范圍局限于特定幾個巡檢地點(diǎn)領(lǐng)域中。而配網(wǎng)設(shè)備分布范圍廣泛，在廣大的其它地方，配網(wǎng)巡檢機(jī)器人/無人車無法大規(guī)模應(yīng)用。相對于無人機(jī)而言，由于并不存在無人機(jī)那樣的起飛重量限制，巡檢機(jī)器人/無人車上所搭載的儀器種類和功能相對較為齊全，巡檢機(jī)器人/無人車上可以載有可見光相機(jī)、紅外成像儀、紫外成像儀、超聲波探測儀等各種的巡檢探測設(shè)備，可以應(yīng)對較為復(fù)雜環(huán)境下的巡檢工作，且巡檢機(jī)器人/無人車的工作效率較高，巡檢速度快。但是機(jī)器人/無人車平臺成本較高，遙控通信距離受地形地貌的強(qiáng)烈影響，機(jī)器人/無人車平臺的電力續(xù)航能力制約其巡檢范圍等，在實(shí)際的配網(wǎng)巡檢工作中，巡檢機(jī)器人/無人車主要應(yīng)用于大中型配電室/變電站和配網(wǎng)溝道的巡檢。圖24配電室內(nèi)巡檢機(jī)器人在大中型配電室/變電站中，存在這大量的電氣設(shè)備，在傳統(tǒng)的人工巡檢中，一一查看巡檢這些用電設(shè)備費(fèi)時費(fèi)力；故障類型復(fù)雜多樣，需要多種巡檢儀器共同工作；且這些配電室/變電站的面積大小有限，機(jī)器人/無人車電力續(xù)航能力能夠滿足其工作需要；不存在地形地貌對遙控通信的不利影響，在室內(nèi)/站內(nèi)環(huán)境下，控制中心與機(jī)器人/無人車之間的遙控通信穩(wěn)定可靠。因此巡檢機(jī)器人/無人車能夠很好地適應(yīng)大中型配電室/變電站的巡檢工作。在各種配網(wǎng)輸電溝道中，其空間狹小逼仄、光照條件差、高溫高濕、蚊蟲眾多，這種巡檢環(huán)境對巡檢人員的體格體型、毅力耐力、身體健康等都會產(chǎn)生嚴(yán)峻的考驗(yàn)；加之在此環(huán)境下的傳統(tǒng)人工巡檢，由于巡檢人員行走不便，巡檢效率大受影響。但是，溝道內(nèi)電磁環(huán)境較為純凈，空間地形較為簡單，巡檢機(jī)器人/無人車在溝道里面運(yùn)動條件良好。因此，巡檢機(jī)器人/無人車廣泛應(yīng)用于配網(wǎng)溝道的巡檢工作。1.4各種巡檢方式適用場景范圍對比傳統(tǒng)人工巡檢、無人機(jī)巡檢、機(jī)器人/無人車巡檢的適用范圍對比如表2-1所示。表2SEQ表\*ARABIC\s11各種巡檢方式的適用場景范圍對比巡檢方式適用場景巡檢范圍傳統(tǒng)人工巡檢城市市區(qū)；城郊郊區(qū)、山地山區(qū)中搭載重要電氣設(shè)備的桿塔；小型配網(wǎng)變電站、配電室近距離無人機(jī)巡檢城郊郊區(qū)、