无人机技术在电力行业中的应用研究黄杰有 --中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

无人机技术在电力行业中的应用研究黄杰有

发表时间：2021/5/13 来源：《中国电力企业管理》2021年2月作者：黄杰有

[导读] 在我国进入21世纪迅猛发展的新时期，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，随着我国电网建设的发展，布设线路的规模不断扩大，公里数持续增加，且由于这些线路绝大多数架设在野外，所处的地理环境复杂，周围气象条件多变，无疑给电力线路巡检、线路规划及线路架设作业带来了极大的挑战与不便，考虑利用无人机来替代人工巡线等工作，可以减少作业难度、较好的提高工作效率、从而减轻作业人员的工作量并降低工作危

广西电网有限责任公司防城港供电局黄杰有 538021

摘要：在我国进入21世纪迅猛发展的新时期，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，随着我国电网建设的发展，布设线路的规模不断扩大，公里数持续增加，且由于这些线路绝大多数架设在野外，所处的地理环境复杂，周围气象条件多变，无疑给电力线路巡检、线路规划及线路架设作业带来了极大的挑战与不便，考虑利用无人机来替代人工巡线等工作，可以减少作业难度、较好的提高工作效率、从而减轻作业人员的工作量并降低工作危险系数，具有重要的现实意义和价值。本文结合实际业务的开展，基于云大物移技术重点研究介绍了无人机的关键技术以及无人机技术在电力行业中的应用探索。
关键词：无人机；电力线路巡检；应用
        引言
        随着我国航空领域的不断扩大，航空技术的快速发展，我国在无人机装备上也实现了跨越式的发展，并日渐趋向于实用化。目前，越来越多的无人机已经流向海外市场，以无人机为代表的现代化先进技术逐渐成为了当前的潮流发展趋势。在电力行业领域中，无人机技术的运用时间短、运用范围广，无论是高山和平原均有无人机的存在。就运用的工程领域上而言，无人机技术涉及到了对电网的监控与管理、电网的故障与设备维修和输电线路巡检等多方多面。
        1智能识别技术在无人机电力巡检中的优势
        无人机电力巡检主要是指用无人机代替人工进行远距离、复杂的大环境的电力巡检管理工作。无人机巡检是人工巡查的有效替代手段，特别是在山区、跨省、河流穿越等交通不便的地方。无人机的主要功能是代替工作人员完成脏、累、差的信息图像采集——代替工作人员直接到在“需要的地方”（预设GPS坐标点）采集“需要的信息”（如故障点）。该无人机可实时围绕目标进行360°零死角全方位图像拍摄，快速、准确地传达信息给地面工作人员，供他们对实时数据进行分析、判断、制定问题解决方案，减轻工作人员的劳动强度，提高电力检测的效率和信息安全性。提高无人机系统智能识别技术水平是我国无人机产业发展的技术追求点和目标。智能识别技术与无人机的完美结合具有广阔的技术应用前景。
        2无人机技术在电力行业中的应用研究
        2.1GIS智能巡检系统
        当无人机进行电力巡检工作时，有的工作人员并不熟悉巡检路线与设备的情况，经常会出现走错路或人为导致设备出错的情况，将巡检效率拉低。针对这种情况，可以进行结构的简化，利用GIS系统中的新型智能巡检模式来进行巡检工作。GIS系统可以有效地帮助巡检人员进行基础信息、专业知识、设备信息的熟悉与管理。此外，还可以在将线路信息导入进手持设备中，让工作人员可以进行交叉跨越与线路走向等重要线路信息的获取，再进行无人机作业点规划的完善，实现电力巡检的智能化。
        2.2红外热像技术
        考虑到电力设备的结构和材料通常受温度影响较大，无人机电力巡检技术精细扫描采用电力无人机巡检中的热成像技术。在正常运行时，电力设备就会产生一定的热度，但随着电力设备的老化或由某些接触点生锈、接触不良引起电阻增大，电流过大，电压异常等，设备会产生发热异常现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

因此，检测温度能很好地了解电力设备的运行状态，帮助巡检人员及时排查缺陷。红外热成像技术具有远距离、不接触、不取样、不触体等特点，在监测和排查电力设备时无须直接触碰，能够有效避免事故发生。同时，由于不需要与被测物接触，红外热像仪可在电力设备带电时进行检测工作，使成本降低。热成像技术成像直观，易于发现异常。通过对温度的精准感知，红外热成像可以直观显示出温度异常处，便于发现故障及隐患，从而完成精细扫描。与此同时，热成像技术不受电磁干扰。高压线、变电站附近通常有较大的磁场干扰，而红外热像仪的工作波段与电磁频谱相隔甚远，即使在强电磁场的场所使用也不会受到干扰，能得到稳定、可靠的热成像。在电力巡检中，利用红外热像仪与无人机电力巡检技术搭配使用，在检测热点故障时，搭载红外热像仪的无人机往往与设备保持几米甚至几十米的距离，轻易实现大面积精准检测。在视场内发现热点异常情况后，巡检人员再针对性进行检测，巡检效率极高。
        2.3提升机巡大数据智能化分析水平
        目前，巡检数据智能化处理程度低、与业务数据耦合度不高，无法支撑基于数据流驱动的无人机为主的协同智能巡检模式。随着机巡业务的不断扩大，机巡设备的不断增加，输电线路机巡数据的处理与分析应用必将进入“大数据”时代。当前，无人机巡检数据量呈现指数增长的趋势，为人工智能技术提供了海量学习样本。通过统一、完善影像标注规则，利用人工智能深度图像识别技术，构建并迭代缺陷识别算法，实现电力设备缺陷隐患的快速智能化、标准化分析，并自动生成缺陷隐患报告。同时，探索研究基于AI的机载前端缺陷智能识别技术，结合线路实物ID信息识别等交互式现场作业技术，在巡检过程中可对缺陷及隐患进行实时智能诊断和识别，提高缺陷识别的时效性。通过人工智能技术的引入，全面提升巡检数据处理效率和智能化水平，有效分析和掌握输电线路缺陷及外部安全隐患，及时掌控线路设备运行状态，保障隐患消缺及时，提高线路运行的稳定性、安全性，节省人力资源，降低巡检成本。
        2.4电网应急响应
        在进行电网施工的过程中，一旦发生灾害，会导致地面道路的通畅受到阻碍，产生极大的安全隐患，但工作人员无法进行及时的问题巡检。此时便需要应用到无人机技术。现阶段的无人机技术能够自如的应对正常巡检、灾后巡检和特殊情况巡检。因此，当灾害发生，应急设备发生感应，可使用无人机技术来巡查输电线路，捕捉影响照片，从而准确定位施工的线路故障区域，对线路问题进行及时的处理。同时，无人机还可以通过其自身搭载的喷火装置，在不破坏电网环境的前提下，将线路上的异物进行清除，排除多余的安全隐患，保证施工质量。
        结语
        在电力线路的巡视工作中，对无人机技术的应用所表现出的巡视工作效果非常明显，有效解决传统线路巡视工作过程中存在的各种缺陷和问题，提高线路巡视工作的整体效率，为电力供电单位的后续供电工作开展打下良好的基础。
参考文献
[1]付继红.电力线路巡视中无人机技术的应用[J].电子技术与软件工程，2019（23）：213-214.
[2]刘洋，石小宝.应用无人机技术进行电力线路巡视[J].科技风，2018（23）：183.
[3]卢斌，朱文羽，王鹏.浅析电力线路巡视中无人机技术的应用[J].中小企业管理与科技：下旬刊，2018（7）：140-141.
[4]李家强.输电线路状态巡视软件的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2020.
[5]范贤盛，诸葛葳，范高祥，等.无人机在电力线路巡视中的应用与评价[J].中国新技术新产品，2020（9）：74-75.
作者简介：黄杰有（1992-）男，壮族，广西防城港，本科，助理工程师，主要从事电力系统输电线路运行与维护工作。