输电线路智能无人机巡检的研究及应用 李顺阳

发表时间:2020/4/9   来源:《当代电力文化》2019年 第18期   作者:李顺阳
[导读] 随着现代化科学技术的不断进步,智能无人机技术得到了一定程度的发展,
        摘要:随着现代化科学技术的不断进步,智能无人机技术得到了一定程度的发展,而在输电线路巡检当中运用智能无人机技术,不仅能够提升工作的质量以及效率,减少巡检工作的成本投入,还能够保障电路检修工作的实效性以及确保工作人员的生命财产安全,从而利用智能无人机技术实现精准且大规模的输电线路的巡检工作。本文主要探讨输电线路巡检中智能无人机技术的有效运用。
        关键词:输电线路;巡检;智能无人机技术
引言
        输电线路巡检作业当中应用智能无人机技术,不仅能够实现故障的精准定位以及快速解决,还能够减轻巡检工作人员的工作压力,促进输电线路巡检作业的质量以及效率的不断提升,保证我国电网能够安全、稳定的运行。
1、智能无人机技术概述
        随着我国社会经济的不断发展以及现代化科学技术的不断进步,智能无人机技术已在社会各个领域当中有了良好的应用。而对于输电线路而言,在进行线路的巡检作业时,应当全面实现过程的全自动化以及现代化,相比于传统常规型的人工巡检工作方式而言,智能无人机技术的优势在于更加的先进、更具安全、更加的高效且经济可行,能够进一步的确保输电线路的安全平稳运行。在输电线路的巡检作业当中应用智能无人机技术能够极大程度上提升输电在维护以及检修过程中的速度以及效率,同时还能够让大部分的工作可以于完全且带电的条件下快速的完成。利用智能无人机技术开展相关的工作能够让作业范围不断地快速扩大,同时还不会收到时间、空间以及环境等各个方面的不良影响。由此可见,利用智能无人机技术完成输电线路的巡检工作不仅具备安全、快速以及高效的重大优势,与此同时还具备巨大的发展空间。输电线路在巡检作业中利用智能无人机技术能够建立起集成有航空、输电、电力以及气象,还有遥测遥感、通信、GIS以及信息处理等系列功能于一体的应用系统,其中还涉及到了飞行控制、机体稳定、数据链、现代导航、遥测遥感以及快速对焦等各个领域的专业型技术。现代化的智能无人机技术兼顾着高空作业、远距离作业、快速作业以及自动化作业的实用能力,能够完全不考虑高山以及河流等自然环境存在的限制从而快速的进行输电线路的巡检作业,快速的进行架空线铁塔、支架以及导线等部位的全光谱摄像以及实时故障监测。针对利用智能无人机技术所采集到的相关数据信息展开专业化的分析,能够提供给电网管理以及维护等工作重要的数据上的支持。
2、智能无人机在巡检的影响因素
        2.1地形环境影响
        输电线路往往架设在崇山峻岭之上,地形异常复杂,加上交通不便捷,直接影响到智能无人机巡检工作的开展。由于线路的交通便利性差,运用通信车远程引导智能无人机难度较大,加上茂密树木以及大山体的遮蔽,智能无人机的通信信号受到严重阻挡,通信距离受到很大的影响,使得智能无人机无法正常开展工作,要想通过远程遥控来实现对多档导线的巡检工作,从通信的角度来讲目前很难实现。
        2.2微气象区的影响
        山地区域由于地形因素,导致天气复杂多变,差异明显,高压输电线路必然要穿过地形抬升区、峡谷风道等复杂区域,由于本身的环境条件较为恶劣,如果再遇到强降雨、大风天气等,必然会影响到智能无人机的正常运行,不可避免会出现线路跳闸或者甚至是坠机等状况,造成的损失是无法挽回的。因此,智能无人机在长距离、多区段的自动巡检工作,操作实现的可能性不大,如何提高智能无人机的适应性,使其能够满足复杂气象条件下的飞行、巡检工作,是开展输电线路智能无人机巡检工作需要重点考虑并解决的难点问题。


3、在输电线路巡检中智能无人机的应用
        3.1智能无人机操作注意事项
        使用智能无人机设备对输电线路进行巡检时,为了保证其操作效果,切实发挥智能无人机的作用,应在操作时做好准备工作。应确定适合起飞和降落的场地,避开闹市、铁路和矿区等复杂区域,与人保持一定的距离,并在确定浆叶安全牢固前提下开始巡检。智能无人机设备在飞行时,也会受到高大建筑物、杆塔和树木的影响。因此,必须注意控制其起飞的高度。这就要求在起飞前,先对巡检区域较高障碍物的高度进行调查,并将智能无人机设备的高度控制在障碍物上方2.5至5m。为了保证智能无人机设备操作的合理性,巡检操作人员在操作前必须熟读设备操作手册,牢记相关参数,并掌握操作技巧,为智能无人机巡检工作的合理开展奠定基础。在智能无人机巡检前,还应先进行设备校准工作,而主要需要关注和控制的参数项,是智能无人机设备飞行高度、返航点和
        3.2智能无人机设备接近线路巡检措施
        让智能无人机设备接近输电线路进行巡检,在操作设备时,通常使用两种飞行方式:一种是,固定高度飞行法。这种方式在使用中,首先,应选好适合的起飞和降落场地,其次,智能无人机在起飞点进行精准定位,并设置起飞高度。最后,对设备的起飞航向进行确定,然后进行巡检、悬停拍摄。这种接线巡检方式在使用中,由于相关操作参数都是固定值,可以在很大程度上降低操作失误。另一种是,斜线飞行方式。这种接近线路方式,具体来说是对智能无人机设备进行精确定位后,直接从站点起飞,以斜线的方式飞行并逐渐接近巡检线路。这种操作飞行方式在使用中,可以快速接近巡检目标,提高了巡检的速度,但同时由于需要左右手同时进行操作,会增加操作的难度,出现较多的操作失误。
        3.3智能无人机巡检航线规划
        在使用智能无人机设备进行巡检前,还应先规划好航线,常见的航线类型有两种,即三角航线、直线航线。其中,三角航线比较适用于智能无人机设备升空场地横向输出的线路,并且档距相对较大,智能无人机设备难以接近输电线路的保护区,不会对线路造成影响。但这种航线规划方式,实际应用在线路巡检作业中时,会增加设备的控制难度,这就要求操作人员熟练掌握设备操控技术,可以精准的进行判断和调控。不同于三角航线,直线航线更加适用于升空场地势平坦,并且档距相对较小的线路中,在进行智能无人机设备拍摄作业时,要求线路顺光,这样才能保证拍摄的效果。
        3.4巡检拍摄流程
        在使用智能无人机设备进行巡检过程中,为了保证拍摄的效果,及时发现线路存在的异常问题,需要遵循一定的拍摄流程:第一,拍摄线路通道;第二,记录杆塔全貌;第三,使用过智能无人机设备水平方向拍摄杆塔塔头;第四,垂直拍摄塔头左右地线的挂点和地线的线夹。第五,拍摄三相导线挂点、绝缘子、悬垂;第六杆塔杆号牌;第七,杆塔基础部分;第八,线路上悬挂的异物。
结束语
        如今的电网规模越来越大,电网规模的扩大能够有效的满足用户的使用需求,但同时也给输电线路的正常运行带来了一定的挑战。如何才能更好的做好线路的巡检工作,要时刻保持对输电线路运行的监测。确保整个工作的正常运行,一点在运行过程中发现问题,既要进行及时处理。从而防止一些事故的出现。在对输电线路进行巡检的过程中采用智能无人机的方式,能够有效减轻电力工作人员的工作压力。同时还能够更加高效的完成巡检工作。
参考文献
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[2]林仁雄.输电线路智能无人机自动巡检的实现与应用[J].科技资讯,2019,17(21):35-36.
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[4]文立钢,史广宾.浅谈无人机在输电线路巡视方面的应用[J].电子世界,2016(9):170+172.
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