直升机巡线及作业技术

直升机巡线及作业技术2012年11月2日来源：国家电网公司先进适用技术评估报告直升机巡线及作业技术1 技术原理直升机巡检高压输电线路是指直升机装备陀螺稳定的可见光检测仪与红外热成像仪，由一名航检员操作对线路进行检查和录像，另一名航检员操作防抖望远镜对线路进行检查。

它具有高效、高科技、不受地域影响、可靠等优点。

航巡作业检查项目分两类：红外成像检查和可见光检查。

1.1 利用红外成像技术航检项目利用红外成像仪对线路上的导线接续管、耐张管、跳线线夹、导地线线夹、金具、防震锤、绝缘子等进行拍摄，分析数据，判断其是否正常。

1.2 利用可见光技术航检项目在航巡中运用望远镜、照像机、机载可见光镜头检查记录基础杆塔、导地线金具、绝缘子等部件的运行状态、线路走廊内的树木生长、地理环境、交叉跨越等情况。

2 国内外应用情况2.1 国内研究与应用情况我国从 80 年代初即开始进行直升飞机对高压、超高压架空输电线路进行巡检和施工作业的尝试。

但当时由于技术、经济等多方面的原因没能继续下去。

当今随着我国经济技术实力的加强，全国各地又逐步将直升机电力应用提到了研究日程上。

2002年华北电网有限公司率先正式将直升机巡线应用于生产领域，其他多家电力公司也正在紧锣密鼓的开展研究和准备工作。

（1）科研情况1986 年电力工业部下达《采用可见光录像，红外线成相技术航检超高压输电线路故障研究》课题，由西安热工所和河南省电研所承担，就接点过热判据，绝缘子劣化判据，搜索跟踪技术进行了研究和尝试，1991 年通过了课题鉴定。

国家电网公司先进适用技术评估报告国家电力公司生产运营部于 1997 年策划开展直升机电力作业项目的研究，1998年立项，1999年 3 月下达课题项目计划。

在国家电力公司领导，两任总工程师，两任安运、运营部主任的关心下，开展了课题研究工作。

要求课题组提出调研分析报告和直升机巡线、检修及带电作业技术的开发实施方案。

课题组在 2001年3月20日提出了课题报告讨论稿，5 月 28 日在武汉召开了第五次课题工作会议，审议了课题报告。

经修改后拟 7 月提交正式课题研究报告。

（2）实施情况华北电网有限公司：1999 年 10 月至 2000 年 11 月，华北电网有限公司与北京超高压公司、北京首都通用航空公司、中国航空技术进出口总公司联合组成了项目论证工作小组，研究直升机用于华北地区电力作业的可能性。

2000 年2月该组到法国、美国进行了考察；2000 年 9 月 26 日进行了一次直升机巡线试飞。

2000年11月17日华北电网有限公司召开了《直升机用于输电线路可行性研究》项目评审会。

评审小组一致认为：直升机在电力系统生产的应用是技术的发展方向和趋势，应尽快推广该项技术的应用。

但在实施中应本着循序渐进的原则，从易到难逐步实施。

华北电网有限公司公司决定与首都通用航空公司合作，委托北京超高压公司用租机形式开展直升机电力作业，投资500 万元启动直升机巡线工作。

2001年4月，项目开发组已到瑞典洽商购买红外热像仪及直升机巡线培训事宜。

2002年3月27 日正式开始实施。

至 2004 年 12 月 31 日共航巡线路24467 公里，飞行 1526 小时。

发现线路大小缺陷 1200 余处，为保障华北电网的安全稳定运行作出了一定贡献，得到了相关线路运行单位的一致肯定。

在此基础上2005年华网公司决定新增航巡线路2011公里，再增加一架航巡直升机。

所以 2005 年直升机巡线项目达到 29 条线路 4725 公里，同时有两架直升机开展航巡作业。

在巡线过程中，北京超高压公司与首都通航共同研究，针对华北电网的地理气候情况及航空管制情况及飞机、航巡设备等多方面因素，不断调整、改进，逐渐摸索出一整套适合电网的巡线方式方法，并制订了相关的规章制度，使这一新的作业方式实现了正规化。

这为今后的直升机航巡作业提供了保障。

通航公司连续5 年被民航总局评为安全飞行先进单位，多次受到民航总局和民航华北局的表扬。

华北网公司直升机机载检测系统包括陀螺稳定吊舱、红外成像仪、可见光摄像机、机内操作平台四大主要部件组成。

其余设备还有陀螺稳定望远镜、长焦数码像机等。

该系统通过将红外成像仪与可见光摄像机内置在陀螺稳定吊舱内，利用吊舱陀螺国家电网公司先进适用技术评估报告的防抖及随动功能，可基本消除直升机飞行中所带来的抖动及方向变化，吊舱安装在飞机外部，操作平台安装在机舱内。

操作平台包括遥控手柄、笔记本电脑、显示器、DV 录放像机、GPS 仪、电源与信号控制箱组成。

巡线员在机舱内通过操作平台可方便的控制红外成像仪与可见光摄像机对输电线路进行检测。

主要设备产地及费用见表 10－1。

表 10－1 主要设备性能、产地及费用部件名称性能、组成价格产地陀螺稳定吊舱红外成像仪可见光摄像机机载检测系统机内操作平台450 万瑞典Polytech AB公司陀螺稳定望远镜陀螺稳定，16 倍×40mm 2.5 万元俄罗斯长焦数码像机 10 倍光学变焦，500 万像素 0.8 万元日本黑龙江省电力公司：根据 500千伏线路横跨大兴安岭山脉，高山峻岭叠嶂，原始森林茂密，沼泽地遍布，夏季山洪频发，冬季大雪封山，最低气温零下 45℃，恶劣气象环境下采用直升机巡线检修的必要性和紧迫性，黑龙江省电力公司 1998 年 7 月向国家电力公司生产运营部提出《关于采用直升机开展巡检输电线路的报告》，拟与中国飞龙专业航空公司合作，采用租机方式或合作形式进行直升机巡线、检修工作。

同时，建议国家电力公司实现统一选择机型，统一招投标购机和租机价格，充分利用各区域电网优势，形成规模，提高飞机利用率，降低飞行成本，为电力企业获得更大的经济效益。

由于种种原因，黑龙江省电力公司还没有正式实施此项目。

江苏省电力公司：2000 年，江苏省电力公司立项开展直升机电力作业的研究，由江苏省电力公司 500 千伏输电线路生产抢修中心承担课题任务。

2001 年4 月 19 日，江苏省电力公司召开了《直升机巡检500千伏阳淮线可行性研究》评审会，他们拟用租机方式在山西阳城送江苏淮阴的超高压输电线路上采用直升机巡线技术。

广东省电力公司：近 3 年来，广东省电力公司以送香港超高压输电线路为契机，采用租机形式进行了三次直升机试巡线工作。

四川省电力公司：考虑到二滩电力外送的 500 千伏线路多处于高山险岭，巡线艰难，四川省电力公司拟开发直升机巡线检修技术。

国家电网公司先进适用技术评估报告台湾电力公司：2001 年初，台湾电力公司与加拿大 VIH 公司洽商合作开展直升机电力作业项目，6 月 19 日 VIH 公司开始承担台湾水电站建设的直升机吊运工作，并进一步向输电线路架线和运行发展。

其它：1982年 10 月、1983 年 9 月、1985 年 5 月、1985 年8月、1986年6月、1987 年 6 月、1987 年 7 月、1988 年 5 月由西宁供电局、华北电研所、湖北超高压输变电局、河南新乡焦作安阳供电局、河南电研所、北京供电局、东北电研所、广州电力局等单位进行了八次直升机巡线尝试，就采用可见光摄像、红外热像仪检测取得了一些经验。

2.2 国外应用情况（1）应用情况20 世纪 50 年代，美国、加拿大、西欧很多国家开始采用直升机巡线。

随后，前苏联、日本、瑞典等国家也开始了直升机巡线作业。

1979 年，美国的 Michael Kurtgis 先生首先进行了直升机等电位作业的尝试。

80 年代，美国、加拿大和随后的澳大利亚由输电线路巡线、检修发展到直升机等电位带电作业，使直升机电力作业技术又向前迈进了一大步。

西欧、日本、韩国、以色列等国虽广泛采用了直升机电力作业，有的采用了直升机带电水冲洗，但他们只把直升机作为运载工具使用，没有进行直升机等电位带电作业。

目前国外直升机电力作业采用的仪器设备包括 CEV 电子巡线系统，高速可见光摄像机、红外热像仪、电晕探测仪、X射线探测仪、导线损伤探测仪、接触电阻检测仪、绝缘子检测仪；绝缘子带电水冲洗设备；直升机等电位带电作业工具设备（包括导地线损伤开断压接工具；激光三维空间扫描设备）等。

（2）企业类型纵观国际上参与直升机用于电力作业的相关企业，主要分成以下三类：第一类是纯用户。

一般来讲，所有的电力公司，不管规模大小，最先都是享有直升机服务的用户。

大型的电力公司，艾斯肯公司和太平洋煤气公司在早期曾经购买过美国 Airmobile 公司的服务。

在中东、东南亚、欧洲更有许多规模较小的电力公司都是仅仅购买直升机的服务，而澳大利亚的 Aeropower 公司、瑞典的 Heliflyg AB公司就是以这类公司为服务对象的。

作为用户，这类公司的特点是不拥有和发展自己的直升机机队及其相关的机上作业设备，而是完全租用直升机作业公司的服务，只是在某国家电网公司先进适用技术评估报告些作业上对直升机公司进行配合。

究其原因，主要是建立直升机机队投入大，管理及技术准备都十分复杂，开发专项技术也需要投入大量的人力资源、再加上本身电网规模的限制，所以自行建立一支队伍，不如购买专业化的服务经济。

第二类是专业直升机作业公司。

这样的公司拥有自己的作业人员和电力作业的设备甚至直升机机队，电力作业设备一般都是配合该公司所使用的直升机自行研发并经过当地航空适航当局的批准。

直升机作业公司向电力公司提供全方位的服务，也可以销售他们发展的专用电力作业设备，转让电力作业方法或者培训电力操作人员。

目前，世界范围内，比较成熟的这类公司有：美国佛罗里达州的 Airmobile 公司和南加州的Edison 公司，以及宾州的 AgRotors 公司。

澳洲的 Aeropower 公司和瑞典的Heliflyg AB 公司。

另外，值得一提的是美国 Haverfield 公司，这也是一家较有实力的利用直升机为电力公司服务的作业商。

飞行员、机组和作业人员的培训是这家公司业务的特点。

它曾与国内的电力部门和航空部门有过较深入的接触，并已达成初步共识，拟在中国投资成立一家专门的运作公司。

1998 年底，出于经济方面的原因，Haverfield 公司和 AgRotors 公司合并。

第三类是自己拥有直升机作业队伍的电力公司。

随着作业经验不断的丰富，出于降低成本，易于配合等方面的考虑，一些大型的电力公司往往都愿意拥有自己的直升机作业机队，如法国国家电力公司（EDF）。

美国太平洋水电和煤气公司，南非的艾斯肯公司在购买了 Airmobile公司的技术以后，也成为了自己拥有直升机作业专业队伍的电力公司。

这类公司的特点是规模大，线路长，成立有专门的部门研究、开发和进行直升机的作业。

以法国电力公司为例，1999 年，法国电力公司的直升机施工和服务部下设运营部、研发部和空管部。