龙口市电器安装有限公司 山东龙口 265700
摘要:科学技术的不断进步,扩大了电网建设的规模,同时也提高了电网结构的复杂化程度,这就需要电力企业工作人员定期对电网进行巡检和维护,才能保证线路安全稳定运行。然而,电网结构的复杂化给工作人员巡检工作带来了一定难度,传统的人工巡检方法需要投入大量的人力资源,劳动强度大,但工作效率较低。目前,电力行业会选择利用无人机技术对电力线路进行安全检查,然而,无人机在控制过程中会发生失控、撞击、被劫持等事故,加上电力线路的结构越来越复杂,这就需要工作人员对无人机巡检安全技术进行不断的研究与创新,才能满足当下复杂化的线路结构巡检要求。
关键词:电力线路巡视;无人机技术;应用
1无人机技术的应用优势
当前随着我国电力产业的快速建设和发展,在供电过程中对供电线路的供电状态提出了更高的标准。由于不同区域范围内供电量以及供电状况存在一定的差异,因此需要在供电管理过程中充分做好供电线路的巡视工作,对供电线路当中存在的各种缺陷和故障问题进行及时发现,并且提出针对性的处理措施来加以解决,有效提高整个供电工作的质量和效果。无人机代替人工登杆检查杆塔上的部件,搭载见光相机拍摄杆塔照片,在整个巡视工作的效果和质量方面得到了明显的提升,也避免了人工检查的安全风险。在具体的巡视过程中,人工巡视和无人机技术之间进行有效结合,可以最大限度上保证电力线路在最短的时间范围内完成全面的巡视和检查,为整个供电工作的安全性和稳定性提供重要的保障。因此,作为供电单位,在线路巡视工作中需要对无人机技术的应用加以充分重视,对线路巡视工作中存在的不足进行改进和完善,充分发挥出无人机技术在电力线路巡视工作中的工作优势,有效提高供电工作的整体质量和效率。上的飞行控制器来实现。当无人机姿态发生异常时,飞行控制器将根据当前无人机的具体姿态、线速度、角速度和加速度等对无人机进行动作调整,帮助无人机回归到正常。
2无人机电力巡检技术简介
2.1巡线及避障技术
无人机在执行既定电力巡检任务时,需要准确地按照任务路线进行飞行,躲避线路上可能存在或突然出现的障碍物,并在躲避结束后及时回归到任务路线上继续巡检。目前的无人机巡线技术主要通过GPS定位及导航技术、基于摄像的视觉技术等结合应用实现,但在飞行过程中易受到如恶劣天气造成无人机姿态异常等因素影响,导致视觉技术的识别率下降。避障技术主要通过视觉技术、红外探测技术和声呐探测技术等结合应用实现,但对于较大或者移动速度较快的障碍物,无人机可能会因为来不及躲避而损坏。因此,无人机自身以及挂载设备的硬件品质和各种软件技术都需要进一步提升,以保证无人机在巡检任务中的安全性和稳定性。
2.2无人机姿态控制技术
无人机通常质量轻、体型小,在巡检任务飞行过程中容易受到恶劣天气的影响而失去平衡,甚至坠毁,同时,无人机姿态的正常与否也影响着巡线、避障和故障检测的准确性。目前无人机的姿态控制技术主要依赖安装在无人机的飞行状态,保证巡检任务的正常执行。
2.3无线通信技术
执行巡检任务时,无人机需要与地面服务器保持实时的无线连接,以保证可以实时回传无人机的状态信息、任务信息和所拍摄的图像、视频等数据文件,以及接收地面服务器发送的控制信号并给予反馈等。但电力巡检的环境往往十分复杂,且充满变化和不确定因素,系统的无线通信技术需要具备很强的抗干扰能力,以及足够的传输速度和带宽来支撑实时信息传输甚至巡视高清视频的直播,以保证整个电力巡检任务完成的及时性和稳定性。
2.4故障检测技术
目前围绕无人机的电力巡检任务主要是通过无人机在巡检过程中挂载相应的摄像设备,拍摄电力线路的相关图像、视频等并进行回传,地面服务器再对接收到的图像、视频等进行处理和分析,得到电力线路的健康状况并判断是否有缺陷或故障。常见的故障分析手段有测温分析、线路外形分析等。影响故障检测准确性的因素主要有:拍摄的角度,图像、视频文件的清晰度,分析技术的精度等,各部分的准确性和稳定性都决定了整个故障检测的准确性,因此都不容忽视。
3电力线路巡视工作中无人机技术的应用效果
3.1无人机可以躲闪障碍物
在电力线路巡视工作过程中,由于受到线路分布区域环境因素的影响,供电线路周围经常会出现各种障碍物。通过无人机设备的有效应用,在供电线路的巡视过程中,可以对空中存在的一些障碍物进行躲闪,可以有效防止无人机受到撞击而损坏。通过先进的无人机技术合理应用,可以通过自动雷达探头对前方的障碍物分布情况进行准确判断,然后通过无人机控制系统准确绕过障碍物,对供电线路进行全面巡视和检查,有效提高整个供电线路巡视工作的效率和质量,同时降低工作人员的工作量。除此之外,通过红外光线传感系统的应用,可以对周围障碍物的光源变化情况进行准确判断,发出相应的警报信号,合理规划无人机的飞行路线,防止和障碍物之间存在剐蹭或者碰撞。
3.2无人机电力线路巡视工作的效果
无人机设备在电力线路巡视过程中续航能力相对较强,巡视工作效果非常明显。通过无人机巡线工作的开展,大大提高了供电单位线路巡视工作的效果和质量,同时相关工作人员的工作效率也得到了全面提升,降低了人力资源的投入量。相关供电工作单位通过大量实践工作整合和分析之后得出,通过无人机技术的应用,在电力线路的巡视工作中,可以实现全天候无干扰巡线工作,相关工作人员只需要在终端控制无人机设备,即可完成远距离的电力线路巡视工作,与传统的巡线工作方式相比,通过无人机设备的使用大大降低了供电单位内部巡线工作人员的工作压力和时间投入量,为供电单位带来了更高的经济效益和社会效益。
3.3利用无人机进行非常规状态中的电力线路巡检与故障检测工作
在一些地质灾害造成道路中断的地区或地质情况复杂存在重大安全风险的地区,出于电力员工的人身安全考虑,电力部门很难派人及时到达现场进行电力线路的勘察检验与故障检测。而引进无人机技术后,工作人员就可远程遥控无人机对这些特殊地区的电力线路进行有效巡检与故障检测。这样不但巡检人员的人身安全得到保障,而且整个电力系统的服务性能也实现了前所未有的提升。可以说无人机技术在电力线路巡检中的应用真正打破了自然条件对传统人工巡检的局限。
结束语
综上所述,无人机巡检安全技术能够适用于结构复杂的电力线路,效率较高且检测结果较为精确,因而在架空电力线路安全巡检工作中得到了广泛的应用。然而,无人机在飞行过程中依然存在一些安全问题,需要工作人员针对巡检区域的地形环境状况以及架空电力线路的结构,选择合适的无人机飞控系统、控制方式以及避障技术,才能在保障无人机安全飞行的基础上,准确地检测出电力线路的实时运行状况,确保线路能够安全稳定的运行。
参考文献:
[1]杨冲.无人机在电力巡线中的应用[J].上海电力,2015,28(5):29-32.
[2]徐健.无人机巡检电力线路技术的应用探析[J].科研,2016(35):21-22.
[3]万琪,郑涛,何云翔,等.电力巡检无人机数据链路覆盖增强技术[J].邮电设计技术,2017(9):60-64.
[4]王亚萍,韩军,陈舫明,等.可见光图像中的高压线缺陷自动诊断方法[J].计算机工程与应用,2011,47(12):180-184.
[5]阳一雄,梁照敏,徐晓峰.六旋翼无人机红外测温在电力巡线中的应用研究[J].科技风,2015(13):90.