段朝华 林建民 周刚 陈华

摘 要：超声波法是目前检测带电设备局部放电情况的有效方法之一，其中有局放信号的测量、外界干扰的排除、信号波形的分析等几部分。利用超声波传感器检测带电设备内部局部放电的超声波信号，并通过分析波形判断是否有局部放电发生的技术手段，特别适用于现场在线检测。基于此，本文所阐述的新型配电线路巡检装置，通过搭载于无人机上，利用超声波检测技术，可有效检测与管理每条配电线路的运行情况，更好地解决带电线路的巡检问题，提高安全性、效率性与有效性。

关键词：无人机;远程超声;配电线路巡检装置;应用

近年来，随着国家电网的迅速发展，电力设备的数量急剧增加，定期检修及运行维护工作量猛增，运检人员紧缺的问题日益突出。因此，利用无人机远程超声诊断技术对带电设备内部局部放电的超声波信号实施检测，能够增加检测的准确性，并保证检测的安全性及高效性，是未来值得推广使用的创新技术。

1 无人机远程超声诊断配电线路巡检装置应用概述

1.1 装置应用的重要意义

目前，我国对电力配网的检测还主要以人工巡检和定期预防性试验为主，在输配电架空设备的检测手段仍较缺乏，传统的人工检修存在缺乏科学性;影响供电的可靠性;检测技术手段滞后;缺乏对检测数据的深层次分析等缺陷。而本新型装置采用无人机搭载局放检测装置，可在带电状态下对配电线路进行绝缘缺陷问题的快速检测，提高工作的安全性、效率性与有效性，且模块少、拆卸方便且易携带。

1.2 装置的技术优势

无人机架空配电巡线是一个复杂的体系，其中涵盖航空、遥感、通信、GIS、图像及信息处理系统等内容，并且还包括无人机控制技术、数据链通信技术、现代导航技术及高清图像获取处理技术等高精尖领域。从技术应用优势来看，现代无人机具备了高空远距作业、自动作业及高效作业的能力，在巡检过程中对地理环境的适应性强，并且通过超声诊断装置，能够实现快速、准确巡检，对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤等进行快速摄像和局放故障监测。因此，基于无人机搭载超声波检测技术装置，能够实现远程巡视与精确检测相结合，及时的发现缺陷并进行远程传输与记录，在第一时间进行问题的定性。

2 无人机远程超声诊断配电线路巡检装置的实现及应用

2.1 装置的基本结构

为解决带电线路的巡检问题，根据巡检的特点提供了一种配电线路巡检装置，主要包括无人机、衔接平台、局放检测装置，将放检测装置通过衔接平台连接于无人机的底部，利用超声波传感器检测带电设备内部局部放电的超声波信号，并通过分析波形判断是否有局部放电发生的技术手段。其结构如下图所示。

2.2 装置的技术原理

本装置中通过控制无人机的飞行，悬停与定位，精准的对架空输电线路局部放电情况进行检测，通过超声波探头检测到的超声波信号，经信号的放大、滤波、整定及信号峰值检测和频率检测，最后与摄像头采集的图像一起经GPRS模块传输数据到监控中心的电脑上或者工作人员手持移动设备中，方便电力工作人员快速找到问题所在并及时做出解决措施，避免带来潜在的危害。同时，监控中心进一步分析绝缘子缺陷严重程度并形成检验报告，以便存储记录;以杆塔为单位，建立相关数据库，为检修工作提供科学依据。实现真正的配电线路快速巡检，提高工作效率。

2.3 装置的实践应用效果

（1）本装置中采用无人机搭载局放检測装置，通过控制无人机的飞行，悬停与定位，精准地对架空输电线路局部放电情况进行检测，并实时传输检测数据到监控中心的计算机上或者工作人员手持移动设备中，方便电力工作人员快速找到问题所在并及时做出解决措施，避免带来潜在的危害。

（2）本装置通过实时监测架空线路的温度，湿度，电气设备绝缘缺陷位置与现场状态图片，以及存在绝缘缺陷电气设备的地理位置等数据信息，可在带电状态下对配电线路进行设备绝缘老化、劣化快速诊断，便于进一步自动分析绝缘子缺陷严重程度并形成检验报告和存储记录;同时以杆塔为单位，建立相关数据库，为检修工作提供科学依据。

（3）本装置模块少、拆卸方便且易携带，质量小、易于搭载于无人机，可有效检测与管理每条配电线路的运行情况，更好地解决带电线路的巡检问题，实现真正的配电线路快速巡检，提高工作的安全性、效率性与有效性。同时设备整体采用绝缘轻质材料，不会对电力巡检带来外在的影响。

3 总结

综上所述，基于无人机远程超声诊断配电线路巡检装置，由超声波探测装置、无人机及管理软件构成，具有较好的技术应用优势，通过无人机预先规划的巡视线路，实现配电线路的自动巡检，解决了人工巡检过程中的地理、精准性及效率的问题，也避免了人工巡检过程中的人员安全风险。在实际应用过程中，基于无人机远程超声诊断配电线路巡检装置为当前的带电配电线路巡检提升了完美的解决方案，具有极大的应用及推广价值。

参考文献：

[1]何桂麟.关于配电网架空线中无人机巡视应用探讨[J].科技创新与应用，2018（14）：153-154.

[2]张捷，严维欣.配电线路采用无人机巡线的应用分析[J].电力与能源，2013，34（04）：365-368.