《无人机巡检技术在输电线路运维中的应用研究》》

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:朱晓波
[导读] 随着中国现代科学与技术的快速发展,人们对电能输送的需求越来越多,架空输电线路工程的规模也越来越大。
        摘要:随着中国现代科学与技术的快速发展,人们对电能输送的需求越来越多,架空输电线路工程的规模也越来越大。在架空电力线路工程实施完成后,往往需要穿过复杂的地形和险恶的自然环境与生态环境,借助无人机技术实现对输电线路的巡检,以确保架空线路的运行安全,实现输电线路巡检的自动化。本文对无人机巡检技术在输电线路运维中的应用进行分析,以供参考。
关键词:无人机巡检;输电线路;运维应用
引言
        无人机技术的产生进一步使得输电线路自身的巡视能力得到提升,所以针对工作人员来说,需要切实的认识到无人机技术的发展优势,使用不断完善无人机自身的应用路径和相关方法,充分的将无人机在技术上的优势发挥到位,这样才可以使其能够与未来线路巡检要求保持一致,并对其给予高度关注。
1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。
2无人机巡检技术在输电线路运维中的应用研究
        2.1加强无人机作业安全分级管控,夯实作业安全基础
        输电线路运维单位应统一管控无人机配置、规程、空域申请等,遵循“安全第一、预防为主”的原则,对所辖的无人机进行集约化管控,确保每一架无人机都时时在控。工区级别负责无人机作业安全措施的具体实施,从作业人员、无人机现场管控两方面管理管控,对无人机相关的人员、证照、实物、作业等方面提出规范化的管理要求。管控无人机飞行安全,严格遵守相关规范,杜绝电力巡检作业中黑飞、乱飞现象的出现。通过安全分级管控,做到无人机飞行安全监控无死角,全方位保障无人机作业时人员、设备安全。
        2.2学习模拟和实操,使运维人员具有过硬的心理素质
        无人机在飞行作业过程中经常会遇到各种突发情况,为了能够在较短的时间内把风险和损失降到最低,要求操控员具备良好的心理素质、果断的判断能力和较强的应急处置能力。通过模拟和实操的练习,增强无人机操控能力,提升判断力和应急能力,提升其心理素质。在实际飞行前,通过电脑飞行模拟软件学习飞行控制的练习。通过对模拟无人机的操控熟练的控制来减少实际飞行过程中的操作失误,通过模拟软件的练习要形成基本的飞行条件反射。
        2.3优化无人机巡检部位
        在以往的巡视过程中,无人机巡检是对绝缘串与导地线和杆塔的连接部位以及各类金具等进行检测,但并没有形成一套规整有法的巡视方法,巡视路径及巡视部位受无人机飞手的个人技能和巡视习惯影响,这样很容易遗漏掉关键检测部位,留下安全隐患。可结合日常巡视经验和无人机巡视特点,针对不同塔型杆塔本体巡视,遵循不留死角、飞必到位的原则,依据不同塔型科学选取、固化“N”个拍摄点,其均为杆塔与导地线、杆塔与绝缘串以及导地线与绝缘串连接部位,这些地方也是杆塔最容易出现故障的部位。


3电力输电线路巡检中无人机的应用
        3.1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。
        3.2输电杆塔检测应用
        输电杆塔由于自身高度较高,如果采用人工检测方法进行检测,会为检测人员带来一定的安全风险,同时检测过程也会耗费较长的时间,而利用无人机进行输电杆塔的检测就可以有效解决这一问题。
        3.3故障检测应用
        利用现有的技术参数对线路进行巡检,检测输电线路是否存在故障,并通过多角度对比参数进行分析,对故障发生的区域进行定位,从而使故障处理效率达到最高。
        3.4输电线路检测应用
        在某些地区中,由于输电线路纵横交错,经常会遭到吊车、水凝泵车等大型机械设备的外力破坏,从而导致线路受到永久性破坏。通过运用无人机巡查技术,可以迅速查找到故障发生区域,通过现场拍照,判断出现场破坏的级别,确定破坏程度,根据分析判断是否需要进行断电维修,并商讨处理的办法。
4高压输电线路巡检中应用无人机技术的应用前景
        首先,高压输电线路在巡检作业中应用无人机技术,可以保证在发生故障的同时便快速且精准的定位故障的具体位置,可以针对有可能发生故障的位置开展及时且有效的巡检作业,进而促进高压输电线路整体稳定性的进一步提升。其次,如果高压输电线路中某一路段中的设备出现故障,那么无人机便可以快速精准的进行故障的定位,将无人机技术具备的成本低、快速、高效,且便于操作等优势充分地发挥出来。再者,无人机能够针对高压输电线路中绝缘子以及特定区域的精准悬停检查,不仅便于操作,还能够减轻工作人员的巡检压力,而针对恶劣极端天气条件下,无人机在天气上不存在局限性,能够充分地发挥出其在巡检领域的巨大优势。最后,无人机中设置陀螺、监视器、红外线成像等设备能够实时进行高压输电线路有效监测、录像以及巡检等各项工作,能够有效地克服掉复杂化的地形地貌存在的限制,进而防止人工巡检过程中出现危险,提升高压输电线路整体巡检的效果,保证高压输电线路整体运行稳定性以及可靠性,保证区域内高压电网能够安全、稳定的运行,保护人民的切身利益。
结束语
        提升输电线路运维管理水平,落实了国网公司规划要求。深化落实国家电网公司全面实现标准化作业、巡检效益全面提升的规划要求,实现了无人机标准化作业,显著提升巡检效益。该做法首先缩短了输电线路的巡检时间,在保证巡检质量的前提下将巡检效率提升,同时缓解了运维人员的运行压力,提升了巡检手段的先进性,提升了巡检效率。
参考文献
[1]卢锐.输电线路智能无人机巡检及应用[J].低碳世界,2019,9(12):106-107.
[2]穆健伟,彭柏皓,唐春森.无人机自动巡线系统的设计[J].设备监理,2019(08):40-42+50.
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