摘要:输电线路巡检是保障电网安全运行的重要方式,随着电网的不断发展,输电线路所经过区域的不断扩大,如何保证输电线路的安全、稳定运行已经成为一个重要的问题。以往传统人工登塔的巡查方法,不仅工作量大,而且运行的时间比较长,无法提高实际巡查效率,特别是在对一些复杂区域进行巡查的过程中,还会面临生命安全威协。无人机的使用,提高了输电线路巡视工作的效率,保证了巡视人员的安全。
关键词:无人机;输电线路;应用;巡检
我国经济发展水平的提升促使我国的电力行业迎来发展契机,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。
1无人机在输电线路巡检中的应用
1.1无人机的巡视方式
在输电线日常巡检中,无人机经常会遇到的巡视方式其中主要包含了红外巡视和可见光巡视以及激光雷达巡视等几种方式,其中可见光的巡视方式是经常会使用到的一种巡视方式,通过可见光摄像头进行拍摄的照片以及录像,采取无线网络技术可以将输电线路自身的运行状态快速及时的传递给工作人员。基于这样的一个发展过程,无人机巡视进行拍照的顺序主要是:按照无人机的方向,按照“先整体后局部”以及“从上到下”和“从左到右”的顺序去完成对线路整体的拍摄,采取这种形式可以得非常详细的路线信息。在巡视过程中,无人机进行观察的核心内容主要包含了线路本体以及附属设施,工作人员也能够按照实际的需求去对线路通道和线路外部环境等情况进行观察,可见无人机的巡视范围是十分广泛的,同时还能够对不同条件下提出的要求给予满足。
1.2无人机巡视输电线路的特征
在输电线路巡视中无人机具备非常明显的特征,这是因为输电线路其中的绝缘子和金具较小并且与居民区靠近等,尽管塔杆自身的高度较低,可是飞行难度要求超出输电线路,所以在可见光摄像头进行拍摄过程中,因为输电线路自身的绝缘子和金具相对较小等,有关部件具备的精密度则要高出一些,为了可以得到较为详尽的图片信息无人机一定要靠近目标,这对于人员自身的操作技能给出了更为严格的提出了更高的要求。通常在进行拍摄过程中,一般使用的是推拉杆的一种操作形式,让无人机慢慢的与杆塔设备靠近,并且把无人机控制在距离拍摄物体大概2.0到3.0m左右的位置时进行悬停,同时对其进行拍照。基于这种操作模式下,推拉杆操作的核心就是需要掌握无人机停住的瞬间以及推杆自身杆量,这样的一个操作要求具备一定的工作经验才可以进行,通常熟练人员可以按照相关要求在3.0m左右进行抓拍,甚至可以与被拍摄物体靠近。假如至对线路通道进行巡视,则需要在下风侧进行飞行,和带电体之间需要保持在3m米之上的一个安全距离,使用7m/s~8m/s平稳飞行同时完成拍照以及录像。
2电力输电线路巡检中无人机的应用
2.1全方位巡检
在保证无人机优良性能的基础上,将其应用于电力输电线路巡检中,能够获得理想的应用效果,准确快速地找到故障点,为故障处理提供帮助。无人机的硬件主要包含两个部分,分别为地面站与机载,将可见光相机搭载于机载部分,能够全方位拍摄电力输电线路,获得图像,进行视频转换,对信号传输及无线通信模块进行模拟,向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。
以计算机系统和专业软件为支持,巡检人员可对图像进行实时化查看,依据无人机所拍摄图像来对电力输电线路的具体情况进行分析和判断,以保障电力输电线路安全运行。在电力输电线路巡检过程中,若存在特殊的巡检要求,则可通过无人机的应用来进行巡检,由巡检人员操控遥控器,控制无人机的具体飞行路径,从而躲避障碍物,精准找寻故障点。在应用无人机来开展电力输电线路巡检过程中,可结合实际需求来灵活调节可见光相机的焦距,保证目标位置清晰化,提高无人机所拍摄图像质量,满足电力输电线路巡检要求。待巡检完毕后,可于计算机系统中保存无人机所拍摄的巡检影像,能够弥补人工巡检操作的不足。
2.2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。
2.3故障检测
在输电线路检测过程中,无人机发挥着关键作用。无人机有3种检测方式:(1)使用雷达检查故障;(2)通过摄制视频检查故障;(3)使用红外线检查故障。雷达探测可提升传输线路的定量测量精度,雷达距离测量装置可精确测定传输线路和四周障碍物间的距离,为传输线路的维持与安装获取数据参考。视觉相机通过无人驾驶飞机或是地面天线传送照片或是视频,计算机通过通信模块采用专门的软件录像观察。在红外线检测方面,该技术帮助检查员展开红外线成像分析,在线路金属探伤方面具备较高的应用价值。
3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。
4结语
综上所述,借助无人机巡检技术,进一步提升电力企业输电线路巡检效果,规避与消除以往线路巡检期间存在的弊端与问题,提高电力企业线路巡检水平。鉴于此,应加大对无人机巡检技术的应用与开发,满足电力企业具体线路巡检要求,为线路稳定、安全运行提供保障。
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