高压输电线路智能检测技术研究与应用

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第12期   作者:高强
[导读] 随着科学技术的不断革新,高压输电线路在检测方面也实现了由传统人工检测到智能检测的新的变革。
        高强
        云南送变电工程有限公司  云南昆明  650000
        摘要:随着科学技术的不断革新,高压输电线路在检测方面也实现了由传统人工检测到智能检测的新的变革。高压输电作为国家电力系统的重要组成部分,是推动国民经济正常运行的保障,基于此,本文就对高压输电线路智能检测新技术有关内容进行分析。
        关键词:高压;输电线路;智能检测;新技术        
        1高压输电线路智能检测新技术应用的意义
        当前,我国高压输电线路的检测采用的都是人工巡检的方式,检测线工人利用望远镜和红外热像仪在地面上观测输电线路设备的运行情况,有时也要攀登数十米高的杆塔进行登塔检查,或者利用专用的飞车在输电线路上行走来检测,发现设备的损坏情况,及时安排线路维护和检修,确保输电线路的安全运行。但是这种人工检测的工作方式有许多缺点,例如检测的周期长、危险性高、劳动强度大、维护成本高、  受自然天气影响大等。另外,输电线路通常都建设在野外,如果检测的线路在深山、沙漠或沼泽地中,那么就很难保证人工检测的质量, 造成输电线路的管理处在不可控的状态。因此,为提高检测效率,近年来开始出现了无人机检测、机器人检测以及线路智能检测导航等新技术,并实际应用于高压输电线路检测,而且取得了较好的巡视效果。
        2高压输电线路智能检测新技术
        2.1无人机检测
        顾名思义,无人机就是无人驾驶飞行器的系统,这一系统在应用中以无人驾驶平台为依托,在使用中利用具有高分辨率的检测设备为飞行载体,以获取低空高分辨率数据为应用目标,可以快速准确地实 现信息技术的传播(如图 1 所示)。当前,无人机技术由于设备小巧、便于携带以及容易操控、工作效率高等优势被应用于这一领域中,并 受到了领域人士的广泛关注。可见,无人机在电力检测领域的应用, 可以实现架空线路设备的精细化巡视,改变检测人员单纯依靠人力的传统检测方式,极大提高线路检测的效率,降低了电力作业的风险, 大大降低

        2.2机器人检测
        机器人巡查技术主要有以下特点:由于身体的笨重性在进行巡查作业时行动性比较缓慢,影响整个巡查工作的进度;受环境的影响因 素较小,能够在各种复杂的地形条件下进行巡查作业;需要和其他巡 查技术进行共同使用方可实现整个巡查工作的效率性。通过近些年发展来看,这项技术在高压输出线路的巡查工作中,已经逐渐走向成熟 并得到广泛的使用。根据现场的实际需求,机器人的主要功能包括自 主定位、特殊巡视、自主越障、设备状态分析及告警等,主要是满足 输电线路的日常巡视,它能在输电线路上自主地行走,跨越障碍,用 机器人本体上携带的摄像机或红外测试仪通过无线图像传输系统将检测到的图像信号传回地面工作站,地面基站工作人员能够根据这些图像信息来判断输电线路设备的运行情况。
        2.3线路智能检测导航系统
        2.3.1检测地理信息系统
        GIS 子系统的要求:第一,基础数据建库。根据业务管理规范和系统技术规范建立电力检测业务基础数据库。基础数据包括:线路信息、  区段信息、杆塔信息等。基础数据建库工作包括:数据建模、数据规范化整理、数据导入等。第二,GIS 图层生成。基于杆塔经纬度坐标和线路、杆塔基础数据,系统自动生成相关 GIS 专业图层( 杆塔图层、线路图层 )。第三,图层动态加载。系统只针对地图可视化区域加载对应的杆塔和线路图层,可视化区域发生改变时自动重新加载,通过可视化区域的动态加载,以提高地图图层信息显示的速度,优化用户体 验效果。
        2.3.2检测导航子系统的要求
        第一,检测路标点地图标注。移动检测终端提供检测路标地图标 注功能,标注时自动采集路标点的经纬度,可以对路标点进行命名, 同时还可以对路标点区域进行拍照,供检测导航时参照。第二,检测 路径指引。移动检测终端和后台系统都可以进行检测路径查询,输入 杆塔编号或名称,即可在地图上显示对应的杆塔以及到达目标杆塔的 检测路径,同时也可以将目标杆塔对应线路图层进行显示,以达到全 景信息展示效果。第三,移动检测终端导航。在地图上设置目的地, 自动进行路径规划,选择一条路径开启导航模式,进入实时导航。
        2.3.3检测定位子系统的要求
        第一,立即定位。手机端和电脑端分别提供实时定位查岗功能, 管理人员选择人员可以实时获取其当前位置,支持多人同时定位查岗,  定位信息可以在电子地图上显示。对于定位异常时,则要给出相关提 示 ( 如离线状态 )。第二,定时定位。手机端可以定时向服务器上传手机端的位置信息,定时定位的规则可以自定义配置。第三,人员位置 分布。手机端和后台系统分别提供当前所有人员的位置分布地图功能, 可以在电子地图上显示所有人员的当前位置点。
        2.4在线监测智能技术
        由于现代工业科学技术的快速发展,整个社会的经济也快速增长, 想要实现工业经济的进一步发展,各个行业都需要对以往的工业技术 进行改进,才能实现自身飞跃性的发展,从而从中获得更大的经济效 益。也正是这一理念推动了整个社会发展的快速进步,在我国的电力 系统的管理中也不例外。我国电力系统的结构分布具有广大等特点, 在进行高压输出线路巡查时还容易受到不同的地形环境的影响。因此 在输电线路巡查工作中除了通过上述两项智能技术进行巡查,还可以 依靠在线监测技术对整个线路的运行情况进行及时监控,这样才能保 证我国电力系统的安全性。通过实际案例分析在线稽查技术,例如在 某一供电公司对当地的 750 千伏输电线路配置了在线监测系统,对运行中的电路进行了安全检查,对于可能出现危险的电路进行了及时的 整改和维修,而且在容易发生灾害的区域以及污染较重的区域进行了 测量温度和风速等相关的监测装置,为线路的安全运行以及后期的维 修奠定了良好的基础。又如,某一输变电公司组织专人在 ±500 千伏输电线路安装杆塔倾斜在线监测系统,实现对这一系统的应用,为提 高公司的管理以及安全问题奠定了基础。相对于普通的输电线路来说,  高压输电线路由于所经过的地域较为复杂,设备的安全问题也不能得 到保障,因此更需要对所经过的输电线路进行检测。在实际中,对于 高压的输电线路,在安装在线监测系统时具有一定的难度,这一系统 可以利用太阳能蓄电池进行充电的方法,由前端的监测分机和监控中心后台主站构成整个的系统,通过 GPRS+3G/4G 的通信对要监测的地点进行数据和信息的采集,便于工作人员获取输电的最新信息,有效 确保输电线路的安全稳定运行。
        3结语
        综上,在进行高压电输出线路巡查工作时,如果还是采用以往的
        人力巡查方式,会影响整个巡查工作的效率,想要改变这一现状就必 须将线路的巡查工作和现代智能技术结合起来。因此电力企业应不断 加强对智能检测技术的应用,从而促进我国电力行业的进一步发展。
        参考文献
        [1]严文涛,王玮,苏琦,刘荫,殷齐林,郭爽爽,刘越 . 基于输电线路三维信息的无人机智能检测技术研究[J]. 中国高新科技,2018.
        [2]周宗国,丁宇洁,周光珍,高在武 . 高压输电线路智能检测新技术[J]. 科学技术创新,2018.
        [3]刘怀远 . 高压输电线路障碍物视觉识别方法研究 [D]. 哈尔滨工业大学,2017.
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