房磊
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摘要:随着信息通信和机械设计等技术的不断发展,无人机作为这些技术的集中体现,日趋成熟和完善,当前,无人机的应用领域越来越多,在图像采集、地质检测、气象监测及应急救援等各个领域大显身手。在电力行业中,随着我国西电东送等一大批电网工程的建成投用,大量架空线路在我国广袤的大地上延伸,对于这些线路的巡检运维工作,无人机就成为了非常合适的工具。应用无人机航拍,可以对架空线路的导地线、绝缘子、金具等设备进行目视检测,避免了传统的目视检测必须进行高空作业的情况;在山区等自然条件恶劣的区域,应用无人机航拍巡检,可以大大减轻线路巡查人员的工作强度,增强巡线人员的工作安全性。除此之外,无人机与红外测温仪、紫外探伤仪设备进行结合,能够实现对于架空线路和电塔设备的精密检查,在无人机上安装喷火设备和切割工具,又能够进行线路异物的处理。这些原本必须依靠人工高空作业的工作都能够使用无人机进行应对,极大的提升了架空线路日常运维工作的效率,改善了工作人员的工作强度。
关键词:输电线路;无人机;运用;
1输电线路传统巡检方式局限性
线路巡视是无人机在架空线路维护中的最常见应用,随着线路管理思路的转变以及各类高科技线路检测技术的应用,架空线路的日常巡检已经出现了多种多样的方式。但是,即使出现了其他的巡检方式,架空线路日常巡检中最常规的方式还是地面人工巡检。受限于线路周边环境的影响,人工地面巡检常常要翻山越岭,沿架空线路的走向进入人迹罕至的区域,这种巡检方式成本高、效率低、对工作人员的人身安全也有着较大的威胁。
随着我国电力行业的不断发展,我国电网输电线路的里程不断增加,几乎做到了全境覆盖,面对如此庞大的线路网络,如果一直采用传统的人工巡检方式,则难以对如此庞大的电网系统进行有效的维护。在常规的巡检制度中,由于各种主客观因素的影响,容易出现漏检或重复巡检的情况,造成巡检效率地下,巡检质量不高,无法及时发现架空线路的隐藏问题,为电力供应埋下安全隐患。
2输电线路无人机巡检优势
目前,常用的巡检无人机以多轴旋翼无人机为主,这类无人机具有机身轻巧,飞行速度快等特点,可以在小块的平坦地面甚至车顶等临时简易区域进行起降作业。这些特点使无人机可以不受恶劣地形环境的影响,随时随地的进行巡线检查工作。传统的人工巡线方式,工作人员可谓 “千里巡线”,劳动强度极高。采用无人机巡线,能够显著的减少人工的巡线距离,减少人工进入恶劣区域的频率,降低了人员的劳动强度和线路运维成本。
输电线路无人机巡检具有以下5方面明显优势:
(1)搭载各类探伤、扫描检测仪器,能够以远超目视检测的精度发现隐藏在线路、线塔、端子等区域的故障(2)减少人工攀登线塔的次数,无人机操作手能够在地面操作无人机在高空对线路进行高清拍摄,以此作为故障排查和检修的依据(3)适合对具体区段、局部设备进行快速反应故障巡查,使用方便、成本低,能够由检修人员方便的携带至各种任务地域使用。(4)如人机采用多轴旋翼结构,能够实现空中悬停,长时间的对某些特殊点位进行拍摄。(5)无人机能够作为巡检平台集成可见光监视器和红外线成像仪等设备,并结合GPS系统实现自动定位,自动返航等操作,并结合相关检测设备对输电线路进行录像和检测,实现在复杂区域自动巡检,替代人工巡检的作用,极大提高架空线路日常巡检维护的工作效率。
3架空线路无人机标准化巡检内容
经过多年的摸索,使用无人机对架空线路进行巡查已经形成了标准化巡检流程,主要包括对线路本体、线路附属设施及环境通道等方面的巡视和检查。
架空线路本体是线路的核心部分,对于这部分的巡检内容主要包括:(1)检查电塔基座情况,包括检查电塔基座有无沉降、基座周边环境是否符合安全距离等(2)对电塔进行拍摄检查,检查塔身是否出现倾斜、断裂、过度锈蚀等情况(3)接地装置,需要检查其是否出现断裂、腐蚀、接地带丢失或外漏等情况。(4)拉线,需要检查拉线是否被腐蚀、是否出现断股、松弛等情况。(5)检查绝缘子,采用定点拍摄,检查有无伞裙破损现象或金具脱落,开口销缺损或脱出等影响架空线路的异常情况。(6)导地线,对导线端、接地端进行拍摄,检查是否出现导线松弛不匀,缺损烧伤,不良振动等现象。
架空线路系统的正常运行需要其他附属设施的协同,采用无人机同样可以检查这类设备:(1)拍摄检查线路防雷装置,通过定点拍摄检查避雷器是否出现破损、松动、变形、等现象。(2)检查防鸟装置,检查线路和电塔上的防鸟刺是否出现脱落、弯曲、松动等现象。
环境通道包括电塔周围的环境和线路下方通道,环境通道中的障碍物有可能造成架空线路短路等事故,因此也是日常巡检的重要组成部分。采用无人机空中拍摄可以快速检查线路与附近的建筑物、树木等是否保持安全距离。线路下方控制区域内是否存在违规施工现象。以及线路周边是否存在易燃易爆品存放等安全隐患。
4无人机在输电线路运维过程中主要作用
4.1无人机在输电线路巡视中的应用
定期的输电线路,运营商在山区,湖泊和其他复杂地形强硬路线附近的塔,可以利用柔性转子的四种特性,远程控制无人机(uav)的塔线的每一部分的照片通过塔行照片查看分析来确定是否有缺陷。巡逻线路故障,运行人员发现疑似故障点可以使用没有登塔无人机(uav)高清摄像头和确认如果运营商无法找到疑似故障点,也可用于无人机(uav)两极断层线的基地范围内巡逻点故障图片,大大减少人工登塔定位故障的风险点和工作负载。
4.2无人机在输电线路异物处理中的应用
对于电线悬挂异物的情况,现在已经开发了可以用于六旋翼无人机使用的喷火异物清除设备,通过操纵无人机携带设备喷油点火,将电线上的异物快速清除确保人员和设备的安全。
5结束语
随着无人机技术的发展,新型的无人机正朝着长航时、大负重、智能化的方向发展。无人机设备对于架空输电线路日常维护工作有着极大的帮助,利用无人机对线路、电塔等设备进行高清拍摄,能够完全替代传统的高空作业检测,除此之外,将无人机与其他检测或清障设备结合,能够实现对线路的高精度检测和异物处理,将原本依靠人工的危险工作变的简单安全。
参考文献
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