多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:普靖
[导读] 摘要:在输电线路的运行过程中,从根本上确保其安全性,稳定性,这是促进整体电网安全有效运行的关键所在。
        (云南送变电工程有限公司  云南昆明  650216)
        摘要:在输电线路的运行过程中,从根本上确保其安全性,稳定性,这是促进整体电网安全有效运行的关键所在。所以,要着重针对输电线路进行切实有效的巡检工作,在最大程度上有效规避线路在运行过程中存在故障,有效推进自动化巡检工作。当前,在具体的巡检过程中,直升机巡检是最为广泛的一种巡检技术,它能够呈现出十分显著的应用效益。基于此,本文重点探讨和分析多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用情况,希望本文的简要分析能够为从业人员提供一定的参考。
        关键词:多旋翼无人机;输电线路;自动巡检;运用分析
        引言
        在电力系统的运营过程中,对输电线路进行切实有效的巡检工作,这是各项工作中至关重要的组成部分。在巡检的过程中,要充分实现自动化巡检,使巡检质量得到更显著的提升。当前,随着巡检技术的进一步发展和不断成熟,并得以切实有效的应用,多旋翼无人机技术应运而生,该技术能够在更大程度上使自动巡检效率得到更显著的提升。结合这样的情况,本文重点探讨和分析多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用情况。
        1.多旋翼无人机巡检系统的构成分析
        多旋翼无人机巡检系统是一种十分专业的一体化系统,涉及多种专业和领域,例如,它跨航空、电子通信、图像识别以及地理信息导航定位,而此类技术正是多旋翼无人机的核心技术。多旋翼无人机系统中至关重要的组成部分包括地面监控系统、飞行控制系统、飞行平台以及信息传输系统等。其中,飞行平台包括电力系统、动力系统以及机体等相关内容,此类系统能够真正意义上确保飞行平台安全稳定的运行。在飞行控制系统的组织结构中,至关重要的组成部分包括气压传感器,全球定位系统接收机以及惯性导航系统。地面监测系统主要有图像监视系统和飞行数据监控系统,而监测系统正常情况下是任务设备,它的主要作用是发送和接收输电线路的巡检资料。减震悬挂装置,无线传输设备,影像采集以及操作系统等是旋翼无人机的组成部分。
        2.输电线路巡检的主要内容
        在输电线路具体的巡检过程中,要着重关注的是,首先,要确保线路所处的环境符合既定的标准。其次,要确保线路相关方面的附件更完整,精准。最后线路本身的质量要过关。在针对输电线路的具体状况进行检测的过程中,需要着重关注以下几方面内容:第一,有针对性的巡检基础建筑及防护设施。查验基础是否存在水土流失等相关问题,基础、护坡是否有塌方情况等。第二,杆塔及拉线。1.杆塔倾斜、横担歪斜及各部件的锈蚀、变形等相关情况,主材是否弯曲;2.杆塔各部件的固定情况,如:塔材、脚钉、螺栓或螺帽是否缺失,螺栓是否松动,焊接处或火曲处是否开裂;3.拉线及其部件有无变形、锈蚀、松弛、断股及被盗,张力分配是否均匀,是否缺少螺帽,拉线交叉点是否相碰等;4.塔身与基础的连接是否良好。第三,附属设施,例如爬梯、标志牌等。附属设施是否缺少或损坏,线路杆号相序标志、色标、警示标志等是否齐全、准确。第四,绝缘子串及其金具。1.玻璃绝缘子是否自爆,瓷质绝缘子、合成绝缘子伞群是否损坏及放电痕迹;2.绝缘子污秽程度、损坏及合成绝缘子老化情况,钢帽、球头有无烧伤锈蚀、变形或裂纹;3.悬垂绝缘子串是否偏斜;4.金具有无锈蚀、磨损、裂纹、开焊、松动,开口销、弹簧销及螺栓等是否缺少或脱落。第五,检测在线监测装置。检查在线监测装置是否完好,固定是否稳固。第六,外力破坏。1.线下或线侧是否有大型机械(水泥泵车、吊车、桩机等)施工、挖土;2.线路通道附件是否存在采石、爆破等作业。第七,鸟害。杆塔上是否存在鸟巢。第八,漂移物。线路保护区是否有胶网、薄膜、大棚、汽球、广告标识等易飘物。第九,违章建筑。线路保护区是否有各种材料搭建的房屋、工棚、铁棚、广告牌等建筑物。第十,高杆植物。线路保护区是否有桉树、绿化树、果树木、竹子、水冬瓜各种等速生高杆植物,发现有树障隐患时从多个角度拍摄综合拍摄线树安全距离是否满足《架空线路树障防控工作导则》的要求。第十一,交叉跨越。跨越路灯、高速公路、高铁、河道,穿越或跨越电力线路等是否满足规程及反措要求。第十二,防雷装置。1.地线的放电间隙有无变动、烧损。 2.绝缘地线的跳线间隙和换位处的交叉距离是否满足要求。3.氧化锌避雷器、综合防雷装置、防绕击避雷真是否连接可靠,相关部件是否锈蚀、损坏,对避雷器动作次数进行记录。4.对综合防雷装置、可控放电避雷针连接位置、本体完好情况进行检查。
        3.输电线路的巡检流程
        为了提高多旋翼无人机在输电线路巡检过程中的安全性,稳定性,要通过相应的测试和分析,以分析的结果为基准制定出更科学合理的多旋翼无人机巡检作业流程。然后,做好资料筹备工作。在巡检的过程中,要针对巡检线路进行有效明确,掌握相关内容,着重把握具体的交叉跨越情况,同时运用相应的数据,分析地形地貌以及线路周围的环境状况等。巡检作业。在巡检作业前期,要深入现场进行实地的勘察和把握,同时要全面深入的审核杆塔和标物的GPS定位信息。

选择合适的多旋翼无人机的降落地点,在选择的过程中要确保符合以下几点内容:起降场地保持平台没有相应的障碍物,没有信号的干扰,在起飞之前,要着重针对周围环境和天气情况进行有效观测,从根本上确认其符合安全飞行的条件,要针对相关工作内容进行有效明确,并且进一步根据具体情况制定出更科学合理的多旋翼无人机飞行计划,并制定出相对应的应急方案。如果启动自主飞行模式,要设计出相对应的航迹。在选择好的起降场地打开多旋翼无人机巡检系统,系统联试,必须确保两人进行深入检查,进一步确认其设备状态保持良好,与此同时,要设置好安全警示,准备随时起飞。场地工作人员发出起飞信号并记录好起飞的时间;无人机操作员在匀速控制多旋翼无人机时,要按照指定的飞行方案执行,如果出现突发情况,无人机操作员要结合场地工作人员发出的信号进行及时(航线)的更改,在起飞的具体环节,场地工作人员要每隔2分钟向无人机操作人汇报无人机的情况,当快要达到飞行预警值时,场地工作人员要在第一时间通知无人机操作员进行返航。起飞结束返航前,操作员要针对方向和速度进行及时有效的判断,在返航的途中,要均匀的控制好无人机的高度,场地的相关人员要根据现场的具体情况,每隔7秒汇报一次飞行高度,与此同时,要确保起降场地不存在障碍物。飞行器降落后,要把电源断开,与此同时,填写好多旋翼无人机现场作业记录。
        4.多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用分析
        4.1多旋翼无人机的有效使用
        从实际的案例中能够充分看出,企业在具体工作中应用最为广泛的就是多旋翼无人机,这类机型与其他机型进行相对应的比较,能够呈现出十分显著的应用优势,它的起飞重量比较大,而且有更高的载荷量。多旋翼无人机的机身是由碳纤维复合材料构成,其供电形式是双路负荷供电。针对起降方式而言,主要包括两种类型,分别是手控和自驾,它有着更强的稳定性,而且具备失效保护功能,能够使安全事故的发生几率进一步降低。如果设备带电,在这样的情况下,多旋翼无人机可以使相关问题得到有效解决,例如,它能够更有效的检查出地线上,线路导以及下挂点金具的连接情况,并提出科学合理的检查依据,从而做出更及时有效的判断和处理。根据《南方电网输电线路“机巡+人巡”协同巡检“十三五”实施规划》、《南方电网输电线路“机巡+人巡”协同巡检工作指导意见》、《云南电网架空输电线路“人巡+机巡”运维工作指导意见》“全面推行‘机巡+人巡’的巡线模式”等要求,以提升电网安全运行水平为目标,为进一步推广多旋翼无人机在线路巡视中的应用,规范现场巡视作业,细化巡视要求,明确巡视标准,确定管理流程,确保巡视作业安全和巡视质量,使多旋翼无人机在线路巡视中的应用实现常态化,在保障电网安全稳定运行的同时最大限度降低人工劳动强度和高空作业安全风险,提高工作效率和工作质量,结合目前小型多旋翼无人机应用实际情况,多旋翼无人机的应用定位为替代或辅助人工开展线路巡视工作,即将其作为线路巡视的专业工具,运用其实现减少人工徒步距离、车辆行驶距离、提升巡视效率、延伸人工视距、采集高清影像资料、挂载不同任务荷载实现检测、消缺等特别作业的目标,在线路巡视过程中由“人巡为主,机巡为辅”逐步向“机巡替代人巡”过渡,不断挖掘小型多旋翼无人机在线路巡视作业中的优势和潜力,最大限度实现其应用价值。
        4.2更及时有效的找到雷击的故障点
        大多数时候,如果悬垂绝缘子串遭到雷击,在这样的情况下,就会在很大程度上损伤金具、绝缘子、导地线等附件,而且也很有可能烧伤横担侧挂点和金具之间的连接点,悬垂线夹会出现比较典型的放电痕迹。因为传统模式故障巡视是人登塔操作的,在这个过程中特别容易受到视角的约束,以及人员面临触电风险,工作人员通常无法利用高倍望远镜针对相关位置的故障点进行故障点排查,即使通过人工巡检的方法,也是对杆塔侧绝缘子串和金具进行故障点排查),故障点排查的过程中受带电及检查位置受限因素,存在很多视角盲区。通过这种无人机的故障点排查方法,能够更及时有效的寻找到相应的故障点,这样可进一步有效明确雷击的具体位置和故障点的具体情况,针对具体情况判定影响输电线路运行的程度,及时做出处理意见,以此确保输电线路安全稳定运行,使工作效率得到显著提升。
        结语
        综上所述,通过上面的分析,我们能够着重看出(多旋翼无人机在电力行业的运用以及拓展方向),要想使电力系统电网智能化、科学化,更安全稳定的运行,就要从根本上确保输电线路的质量得到显著提升,使其更稳定。针对这样的情况,就需要着重做好输电线路的多旋翼无人机自动化巡检工作,在巡检的过程中有效应用多旋翼无人机,着重把握相关方面的应用策略,这样才能有效提升输电线路的稳定性和适用性。工作人员要不断研究多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用情况,以此为输电线路更安全稳定的运行夯实基础。
        参考文献:
        [1]张侃.多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用及发展[J].现代工业经济和信息化,2015(16);72-73
        [2]张攀.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用[J].电力设备,2017(1);
        [3]郑武略.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用[J].中国电业,2016(4);
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