近日，由山東電力集團(tuán)公司牽頭，與青海省、甘肅省電力公司聯(lián)合承擔(dān)的國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“高海拔地區(qū)無人機(jī)巡檢適用性研究”正式啟動。這意味著我國電力行業(yè)首次挑戰(zhàn)世界難題——高海拔地區(qū)無人飛行巡線技術(shù)，山東電力研究院自主研發(fā)的“智能巡線千里眼”將接受高海拔地區(qū)惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。

       該項(xiàng)目依托山東電力研究院所屬的國家電網(wǎng)公司電力機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮山東電力研究院在無人機(jī)巡檢領(lǐng)域多年研發(fā)積累以及青海公司和甘肅公司長期在高海拔地區(qū)運(yùn)維輸電線路的經(jīng)驗(yàn)，形成聯(lián)合科研小組，互相發(fā)揮各自的優(yōu)勢，聯(lián)合攻關(guān)。啟動會上，項(xiàng)目組成員討論并通過了項(xiàng)目策劃方案。

       項(xiàng)目組技術(shù)負(fù)責(zé)人山東電力研究院首席工程師王濱海介紹說：“該項(xiàng)目主要開展高海拔地區(qū)無人直升機(jī)、固定翼無人機(jī)巡檢適用性研究及飛行試驗(yàn)，以及低溫、風(fēng)沙等高海拔地區(qū)的氣象條件對無人機(jī)巡檢的影響研究。驗(yàn)證無人機(jī)巡檢在高海拔地區(qū)的可行性，為明后年在高海拔地區(qū)實(shí)施無人機(jī)常規(guī)巡線打好基礎(chǔ)。”

       困境：高海拔地區(qū)人工巡線難

       我國西部地區(qū)電網(wǎng)所處的區(qū)域普遍存在海拔高的特點(diǎn)，特別是2011年年底投運(yùn)的青藏聯(lián)網(wǎng)工程，線路全長2530千米，最高海拔達(dá)5300米。高海拔地區(qū)沿線自然環(huán)境惡劣，存在低氣壓、低氧、低溫、干燥、風(fēng)大和強(qiáng)日光輻射等特點(diǎn)，給線路運(yùn)行檢修工作構(gòu)成了巨大威脅。

       現(xiàn)有的人工巡線作業(yè)方式勞動強(qiáng)度大、工作條件艱苦，勞動效率低，難以滿足高海拔地區(qū)輸電線路運(yùn)維工作的要求。因此，在高海拔地區(qū)迫切需要發(fā)展先進(jìn)、科學(xué)、高效的巡線方式。

        優(yōu)勢：無人機(jī)巡線質(zhì)量高

        利用無人直升機(jī)巡線是解決上述難題的有效方法。從技術(shù)角度而言，無人機(jī)巡檢可大大提高巡檢的效率和巡檢質(zhì)量。

       無人直升機(jī)平臺中的輕巧型平臺，它能載荷12千克，耗油量小，穩(wěn)定可靠，低成本，易維護(hù)，操作方便。另一個大載重平臺，任務(wù)載荷重量能達(dá)到20千克，發(fā)動機(jī)馬力大，自帶發(fā)電機(jī)供電。兩個飛行平臺都可以為110千伏～750千伏的輸電線路巡檢，每次飛行時(shí)間可達(dá)1小時(shí)，每小時(shí)巡線20千米線路。它們飛四個架次相當(dāng)于出動20名巡線員一整天的工作量，而且不會受地理環(huán)境的限制。

       無人直升機(jī)智能巡檢系統(tǒng)先后在500千伏鄆上線、川泰線、濟(jì)韶線、黃濱線等輸電線路上進(jìn)行了數(shù)十次現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)，覆蓋山區(qū)、丘陵、平原、跨黃河等多種地形地貌，巡線累計(jì)里程超過200千米。通過高清可見光成像、紅外成像共發(fā)現(xiàn)30多處異常及缺陷，有效檢測率達(dá)到97%，切實(shí)解決了大部分人工巡線難題，大大增強(qiáng)了巡線作業(yè)效率。

         特點(diǎn)：具備六大功能

        山東電力研究院于2009年初，開始從事無人直升機(jī)巡線技術(shù)的研究，在無人機(jī)巡檢領(lǐng)域擁有一支由11位人員組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)及飛行機(jī)組，并配備各類相關(guān)的檢測和測試設(shè)備。“無人直升機(jī)智能巡檢系統(tǒng)”獲國網(wǎng)公司2011年科技進(jìn)步一等獎。目前該院已經(jīng)研制出ZN-1與ZN-2兩套具有實(shí)用化水平的無人直升機(jī)智能巡檢系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于±660千伏和500千伏輸電線路的實(shí)地巡線工作。

        現(xiàn)在，輸電線路無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)已經(jīng)具備六大功能：自主起降;自主返航;高精度三維程控飛行;陀螺增穩(wěn)檢測系統(tǒng);可見光和紅外檢測;數(shù)據(jù)管理分析，自動生成報(bào)表。在無人直升機(jī)巡檢工程化應(yīng)用過程中，形成了操作規(guī)程、導(dǎo)則、制度和管理辦法。

        方向：無人機(jī)輕量化、集成化、智能化

        在高海拔地區(qū)使用無人機(jī)巡檢架空線路，首先要對無人機(jī)平臺飛行機(jī)理進(jìn)行深入研究，對氣動結(jié)構(gòu)、工作效率進(jìn)行提升優(yōu)化，以解決直升機(jī)飛行平臺在空氣密度低、氧氣含量低等條件下的可靠負(fù)載飛行問題;其次要對機(jī)載檢測設(shè)備的高度輕量化、集成化、智能化以及可靠性方面進(jìn)行深入研究。