摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,促使我国的电力行业也迎来发展契机,随着输电线路分布的愈发广泛,实现我国供电范围的不断扩大。但是因自然条件等因素限制,使得部分地区输电线路无法依靠人工巡检方式完成,并且现阶段人工巡检方式的应用已经无法满足当前输电线路稳定运行具体需求。所以,需要借助无人机巡检技术来完善巡检工作,避免巡检期间受到地理、气温、天气等条件影响,提高故障巡查精准度,实现输电线路整体运行情况的全面掌握。也正因此,进行无人机巡检技术应用的深入分析,具有至关重要的现实意义。
关键词:无人机;输电线路;应用;巡检
引言
近年来,国家电网有限公司全面推广直升机、无人机和人工协同的输电线路立体巡检新模式,输电线路无人机巡检得到快速发展和应用。多旋翼无人机具有体积小、成本低、操作简单、起降方便等优势,应用于220kV及以下输电线路巡检具有很大优势,并可深入班组规模应用,随着续航能力的不断提升,具有广阔应用前景。
1输电线路巡视内容
巡检工作内容具体包括对线路本体、附属设施、电力设备、所处环境的检查与巡视,明确掌握巡查范围内输电线路的具体运行情况,对输电线路运行期间存在的故障问题第一时间发现并上报,为线路的稳定可靠运行提供保障。
现阶段输电线路巡查作业开展,具体包括故障巡视、正常巡视以及特殊巡视3种方式,在以往工作期间,无论开展哪种类型巡视,所采用的模式均为人工地面巡查,只有在突发特殊情况时,才会出现人员灯塔巡视的情况,此巡查模式的应用无法发挥出巡检工作的最大作用与功能。传统人工巡检方式的应用,无法与现阶段不同运行状况线路的不同巡视要求相契合,影响到巡检工作开展有效性,无法帮助电力企业精确且及时的获取输电线路的具体运行状态与情况,不仅造成人力资源的浪费,甚至对输电线路的稳定、安全运行产生影响。
2无人机在电力输电线路巡检中的优势
(1)免受地形限制。全方位巡查电力输电线路,所获得监测数据具有时效性,这就能够切实提升电力输电线路巡检工作质量与效率。(2)免受天气影响。能够满足恶劣天气条件下的巡检需求,即便是人工巡检难度较大的项目,也可通过无人机作业来解决,更具安全性与可靠性。(3)线路检查迅速。在电力输电线路巡检过程中,通过无人机的应用能够实时化的监控线路及设备等故障,在第一时间获得信息数据,向管理中心传送,便于管理中心就数据进行汇总分析,从而探寻故障解决的可行路径,这就保证了电力输电线路故障处理的准确性、及时性与可靠性。(4)便捷易操作。无人机的使用具有一定便捷性,小型无人机可随身携带,大型无人机则可通过车辆来进行运输。(5)可扩展性。无人机具有可扩展性,能够作为搭载平台来对监控装置进行安装,能够检查线路故障问题,测定沿线树木高度等。将无人机应用于电力输电线路巡检中,能够对巡检作业质量加以保证。
3电力输电线路巡检中无人机的应用
借助无人机巡检技术,实现对以往人工巡检期间存在的问题与弊端消除与规避,通过对巡视过程的完善与强化,达到提升巡检有效性的目的。从巡检方式角度出发,无人机巡视的开展,大幅度降低电力企业人力成本的投入,并保障输电线路巡检效果达到标准要求,做到对实际输电线路的运行情况全面且精准的反应;从巡视制度出发,在具体巡检期间通过人工巡检与无人机巡检方式的结合,能够做到对输电线路运行状态的有效巡视,避免在巡视期间因巡检人员地面巡检而产生巡视不到位现象。
3.1远程自主精准降落技术
无人机具备雷达测高、光流测速等定位技术,并搭载了RTK定位系统,可以提供厘米级精度的定位,但是降落过程受地面效应和现场环境影响,而且机巢降落平台面积小,为确保降落安全和足够精准,还配置了视觉辅助降落系统,引导无人机精准降落。
3.2异物清除
就电力输电线路巡检的整体情况来看,在实际工作中一旦有异物存在于输电线路中,而并未在第一时间将其清除,则极易导致输电线路出现故障,甚至存在一定触电风险。一般情况下,由巡检人员通过人工方式将异物清除,以防范故障问题的出现,但此种方式下存在一定安全风险,极易威胁到巡检人员的生命健康,并且整个清除操作需要消耗较多的时间。以无人机为支持,对电力输电线路中的异物进行清除时,传统方式下主要是将激光二极管模组搭载于无人机的机载部分,发挥光纤聚焦作用,将异物烧断,针对激光二极管模组所发射的平行激光,通过凸透镜来实现光纤聚焦,以异物所在位置为光纤聚焦点,将异物烧断。随着科学技术水平的不断提升,传统异物清除的方法得以改进,多旋翼无人机中搭载的激光模组,以云台摄像头为支持,巡检人员对异物所在位置进行观察,调整无人机位置,锁定异物位置,保证激光模组焦点的准确性。
3.3人工智能图像识别技术
图像识别模块内置于中央控制系统中,对传回的巡检照片进行智能处理分析。图像识别采用卷积神经网络算法,具有强大的自学能力、容错能力,通过大量样本训练进行深度学习,实现在图像中自动提取目标。目前已建立70万张巡检图像样本库进行深度学习,可高效识别施工外破、漂浮物、速生树种、鸟窝等缺陷隐患。
3.4故障检测
以无人机为支持,能够更好地对电力输电线路实施故障检测,为故障的高效处理提供支持。红外线检测在电力输电线路金属探伤中具有良好的应用价值,为巡检工作的开展提供帮助,当电力输电线路中的某个点或者局部区域出现异常过热问题时,通过红外线检测法能够第一时间发现,便于采取有针对性的措施来进行处理。
4无人机巡检技术发展前景
基于我国科学技术的迅猛发展,无人机巡检技术的应用势必有着良好发展空间,而针对无人机技术的应用,首先需要重视对无人机性能的强化,侧重无人机续航能力提升,并结合具体情况进一步提升无人机作业能力,确保无人机在危险、复杂环境中可以做到稳定运行。其次注重机型改进,基于对走廊巡查、故障缺陷分析、故障查找等方面的综合性分析,合理改进无人机机型,尽可能做到在输电线路巡检期间针对不同情况、环境配置不同型号无人机。最后,注重对无人机巡检模式的开发与改建,提高对无人机自主控制、缺陷识别以及能源补给等方面的优化,真正做到自动化无人机线路巡检。
结语
无人机因其自身优势而在电力输电线路巡检中得到广泛应用,人工巡检的不足得以弥补,促进了巡检工作质量与效率的提升,巡检人员的劳动强度及安全风险都得以降低。在电力输电线路巡检过程中对于无人机的应用,需要保证作业流程的规范化,确保作业方法合理,从而为电力输电线路的安全可靠运行提供支持。
参考文献
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