无人机在输电线路巡检中的多种应用

发表时间:2020/8/5   来源:《当代电力文化》2020年8期   作者:毛忠旭
[导读] 随着经济和各行各业的快速发展,无人机技术目前的快速发展使得我们国家输电线路自身的巡检能力得到了持续的提升,
        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,无人机技术目前的快速发展使得我们国家输电线路自身的巡检能力得到了持续的提升,基于此本文在对无人机技术给予认识的情况下,在了解了输电线路巡检过程中的使用优势之后,还总结了无人机技术在当前我国线路巡检过程中的应用路径以及应用方法;之后使用案例分析的方式分析了无人机技术在当前输电线路巡检过程中的应用方法。
        关键词:无人机;输电线路巡检;输电线路运维
        引言
        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。
        1输电线路巡检技术概述
        1.1输电线路巡检的重要性
        输电线路是电力系统的重要组成部分。因为输电线路的运行环境比较恶劣,建设区域内的地形地貌也比较复杂,线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电力负荷的内部压力,还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害,这些情况将会使线路上的各个元件老化。因此,一旦在安全巡查的过程中没有及时发现线路存在的问题,就会对电力系统的供电质量产生影响。通过对输电线路的巡视检查来了解线路的运行状况及周围环境的变化,及时发现设备缺陷和隐患,从而预防事故发生,保证线路的安全稳定运行。
        1.2无人机输电线路巡检
        输电线路中采用无人机巡视,有着传统巡线方式无法比拟的优势。第一,不受外界环境因素的影响和制约。由于很多线路都建设在室外环境,一旦遇上大雨和暴雪等天气,工作人员将无法完成安全巡视工作,而使用无人飞行机设备,就可以避免这些不利的因素,减少因安全巡视工作而造成的意外和伤害问题。第二,无人机的灵活性。利用无人机通过多角度不同的位置的观察,就可以发现线路中存在的缺陷、隐患。第三,是无人机具有作业速度快、测量数据量大、自动化程度高等优点。第四,无人机与各种可见光和红外测温设备搭配进行巡检任务,可以全面了解输电线路运行情况。通过无人机对输电线路拍摄出来的影像图片,可以对输电线路存在的缺陷问题进行及时的发现和解决。第五,无人机巡检可以降低巡检成本,最大限度地减少线路故障造成的损失,保障输电线路的正常运行。因此,无人机非常受电力系统的欢迎。
        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
        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。
        3无人机在输电线路巡检应用、技术发展的趋势
        3.1无人机巡检应用的趋势
        网、省公司越来越注重对无人机设备的应用,这种巡视方法的技术含量比较高,已经在各个地市供电局的输电线路中得到成熟的应用。无人机设备的加入,将会使状态巡视这一制度内容更加的合理。无人机设备在应用时,可以作用于故障发生率较低的线路中。由于无人机设备在应用的过程中,建设成本低,在对一些故障问题比较少的线路进行巡查时,可以安排少量的人员控制设备进行巡视。随着科学技术的发展,当设备的运行成本足够低时,为了保障输电性能的可靠性,甚至可以安排无人机设备进行全部线路的周期巡查。
        3.2无人机巡检技术发展的趋势
        随着各种新型技术的不断问世,无人机技术在应用时将会具备更多的优势。在输电线路安全巡查工作中,无人机技术将会发挥更大的作用。这项技术的发展前景,主要是向着智能化的方向发展。对于无人机设备的飞行模式,在改造时应该加大对无人机的电动固定翼、导航方式等方面的研究和开发。在改进设备的航摄功能的过程中,需要进一步对全自控系统以及缺陷识别等功能进行开发,从而提高设备的技术应用含量和工作效率。此外,需发挥多功能设备之间的互补应用。
        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
        [1]刘智勇,赵晓丹,祁宏昌,李艳飞.新时代无人机电力巡检技术展望[J].南方能源建设,2019,6(04):1-5.
        [2]赵太飞,李晗辰,张港.无人机巡检电力线放电的紫外探测及定位[J].光学精密工程,2019,27(11):2296-2304.
        
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