基于可视化管理的"1+2"输电线路运检模式的创新研究

发表时间:2021/4/12   来源:《中国电业》2020年36期   作者:苏卫民
[导读] 如今随着经济的不断发展,电网的建设逐渐加深
        苏卫民
        国网黑河供电公司

        【摘  要】如今随着经济的不断发展,电网的建设逐渐加深,“1+2”输电线路被建设和运行,而随着该模式电网建设数量的增多给电网的运检工作带来了一定的难度,其任务量的增多使得单纯由一个人进行运检已经不能满足当下的运检需求,因此推动可视化管理是非常重要的,这种管理模式是让人工运检和无人机运检相结合,该运检方式将会成为未来运检工作的重要手段。本文将会对运检模式的概念进行简单的介绍,而后对可视化管理在电线路运检模式中的创新进行深入的研究。
        【关键词】无人机运检;人工运检;协同;输电线路;
        
        目前,应当如何将线路运检的工作发展成自动化是当今应当重点思考的问题。在过去,对输电线的运检方式都是以人工方式为主,但是这种方式不仅效率低,而且受限因素也较多,例如当输电线处于山区或者是大江大河之中时,显然人工是很难进行运检的。为了可以提高运检的质量和效率,将无人机的可视化功能融合到运检工作中是十分有必要的,这种方式对于运检工作来讲是一种全新的平台,可以有效地提高运检的效率。
        一、运检模式基本概述
        1.人工运检及其特点
        人工的运检特征为,电力的运检人员通过使用望远镜和红外热像仪等设备对输电线进行运检。不过该运检方式存在着一定的缺陷,例如运检人员的工作换将处于野外,其工作强度是较大的且具有较高的风险,关键问题是运检的质量并不高。当遇到输电线出现较为紧急的故障或者是遇到较为恶劣的天气时,会给运检人员带来很大的不便。随着科学技术的不断进步,这种运检模式将会被更加高效的方式取代。
        2.无人机运检及其特点
        无人机主要是借助无线电来对设备进行遥控或者是依靠程序来对飞行器进行控制。推动无人机融于输电线路运检是紧跟电网发展的重要环节,通常在巡线层面的无人机涵盖如下三种:
        (1)小型旋翼机
        这种无人机的特点为机身较小,本身的质量较轻,因此在作业时具有非常灵活的特点。但是这种飞机也具有十分明显的缺陷,例如只能进行短时间的续航,且一次只能携带一个设备,因此受到这些因素的约束,这种小型的旋翼机智能运检少量的输电线。不过这种无人机却可以和运检的工作人员达成较高的默契,可以随着工作人员一起工作,最终帮助人们得以实现对受限区域的运检。
        (2)固定翼无人机
        固定翼无人机的特点为续航时间较长且飞行的速度非常快,尤其适合应用在航拍和一些面积较大的领域当中。该种无人机不仅续航的时间较长,而且还可以同时携带多个设备,有效地提高了运检的效率。不过该无人机由于飞行的速度过快,所以在进行运检时很难对细节进行把控。另外,该种无人机在飞行时需要配有具有针对性的跑道,因此很好地和远程控制系统相结合,非常适合应用在距离较长的巡线中。
        (3)无人直升机
        无人直升机的无论在体积大小、续航时间上还是在其体积方面上都属于中等水平,除了这些外无人直升机好具备着悬停的功能,因此可以较长时间的对输电线的存在的缺陷进行细致地观察,可以跟随运检人员解决一些难度较大问题。


        (4)无人机以及人工运检在发现缺陷位置层面的对比
        因为人工、无人机运检在巡视位置以及观察角度等层面均存有差异,使得两类运检分别实施时,可观测到不同的缺陷位置。对于输电线路来说,其运检工作内容如下:首先,依据线路故障距离地面的视线距离,同时以由远及近原则展开排序。与地面相距较高的线路故障涵盖架空地线类、绝缘子类、导线类以及金具类等故障。而此类故障只有性质严重时才可被人工运检所发现。此外,对于塔杆故障来说,若塔头位置出现塔材缺失或者是螺栓松脱等情况也很难发现。再如基础类、拉线类、通道类还有接地类等故障,此类故障离地面很近,同时线路周遭存有房屋或者是树木等,因此无人机很难展开巡视,此时人工运检显得极为重要。
        曾有文献就人工、无人机模式相应的运检效果加以对比,发现以瓶口为界,可将缺陷位置分成瓶口以上和以下两个层面。其中,诸如绝缘子、金具等的缺陷则是瓶口以上,而接地杆塔或者是线路走廊等则是瓶口以下。对于瓶口以上来说,其缺陷较易被无人机发现,但是瓶口以下则是其运检盲区。就人工运检而言,该模式可发现外力破坏或者是线路走廊等类型的瓶口以下缺陷,但是瓶口之上则为其盲区。
        三、运检工作面以及运检模式配合
        1、运检工作面
        首先,人工和无人机运检可按高度为导向进行工作面划分,无人机可对地线、导线、间隔棒以及绝缘子串等诸多位于塔头的故障进行巡查,而人工运检测应针对塔头之下故障展开巡查,也就是通道、接地、杆塔基础等。无人机多是居高临下依靠俯视角度展开巡查,而人工则是借助望远镜展开仰视观察。两类巡查可做到视角互补,从而避免单一角度导致部分故障无法发现。其划分情况可如图1所示。待无人机飞至工作面后,可进行悬停或者是飞至运检对象位置展开低空飞行。若其发动机存有故障需要空中停车时,无人直升机也可依靠旋翼自转做到安全着陆,避免对线路运行造成影响。
        
        图1  运检工作面示意图
        2、模式配合
        无人机运检通常涵盖两类情况:首先是将小型摄像机或者是照相机置于吊舱之中。若对导线或者是绝缘子进行摄像,仅需要单人操作,待返回后观察录像。其次则是依靠无人机来对数据链进行控制,从而将相应信号向着监视屏幕进行传递,明确可疑位置,同时依靠悬停或者是来回飞行展开详细调查。对于部分存有故障的疑视点,若依靠分析仍旧无法明确则应依靠人工展开实地检测,若有必要则可登塔作业。对于线路运检来说,人工方案需要置于无人机运检以后,人工运检除了要对塔头以下进行巡视外,还应考虑到无人机对应的故障疑视点。
        四、总结
        综上所述,“1+2”输电线的运检方式应当随着科学技术的发展而得到创新。由于人工运检方式的质量和效率会受到多种因素的影响,例如天气和地形的影响等。因此人工运检已经很难能谱满足电网的发展脚步。另外,输电线的运检工作具有较强的工作难度和较大的工作量,也是人工运检所难以胜任的。而无人机运检方式则可以对运检中的难题加以解决,例如对塔头故障进行检查,如果是利用人工运检的方式,则只能处在塔头的下方才能进行检查,其检查的效果是可想而知的。总之,要想实现“1+2”输电线能够得到高效的运行,必须要将人工运检和无人机运检相结合,保证运检共合作的高质量进行。

        参考文献
        [1]李凯,胡智敏,汤国锋,等.基于无人机和人工协同运检的输电智能运检实践[J].江西电力,2018,42(10):5-7.
        [2]柳锦龙.衡水地区输电线路可视化及智能管理系统的研究及应用[D].2017.
        [3]汪清.输电线路运检一体化管理模式的研究与分析[J].电工技术,2015,000(008):00091-00091.
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