摘要:随着架空输电线路的增多,架空输电线路的运行维护环境变得更加复杂,对架空输电线路运行维修的要求也在不断提升。从电力企业日常运行维护管理发展情况来看,传统人工巡检方式会遭受比较多的限制,加上无人机输电线路巡检效率低下,在日常巡检的时候无法保障电网的安全运行。
关键词:输电线路;无人机;巡检路径;规划
1无人机的应用优势
(1)借助无人机可以完成架空线路高空巡检作业,并快速查找高压输电线路故障点,为后续故障检修提供参考和借鉴;
(2)使用这种技术,可以减少传统的登高作业方式,与此同时电力员工可以通过无人机反馈回来的信息判断具体的故障,并快速查找高压输电线路故障点,为后续故障检修提供参考和借鉴;
(3)在一些比较不方便作业的区域,使用这种技术可以实现快速准确地找到故障,并快速查找高压输电线路故障点,为后续故障检修提供参考和借鉴;
(4)高压绝缘子还有一些金具在进行局放检测时,可以大大降低工人的工作强度,具有非常明显的优点。
2无人机巡检功能
无人机巡检系统包含无人机、信息采集设备、通信设备、地面工作站四个部分组成,这四个部分具有各自的功能。无人机能够通过人工遥控设备来对飞行线路、停留的位置进行控制,之后通過自身信息采集设备来将收集到的信息进行整合,而后借助通信设备来将信息传递给工作站。无人机会在工作人员的操作下来完成一系列信息的采集整理,之后按照各个指令要求完成工作。无人机能够对输电线路中的绝缘子、引流线、导线、杆塔开展检查,通过发热击穿或者接触点发热的方式来对输电线路中是否悬挂异物、是否存在断股或者脱落的情况进行检查。
3基于无人机的输电线路巡检技术应用
3.1搭建智能巡检平台
结合线路运检隐患实际,以多旋翼无人机为平台,通过挂载不同类型的图像及点位数据采集智能设备以实现对电力线路及附属设备的全方位故障检测,提高数据智能化采集效率。通过软件与硬件融合搭建无人机智能巡检平台,集成数据中央处理、分析前端显示和隐患后端管理,智能开展无人机巡检计划管理和隐患消缺管理,按照精益化的管理要求对图片和点位数据进行归档存储。通过智能巡检系统进行大数据分析,深度融合无人机巡检和人工巡检数据,生成报表和数据,并实现三维可视化展示,为输电运检提供可靠数据支撑。
3.2无人机巡检航线规划
在正式运用智能无人机设施开展巡检工作之前,还需要提前设计好飞行航线,现阶段主要有两类航线,一类是三角航线,另一类则是直线航线。详细而言,三角航线对于智能无人机装置起飞地点横向输出的线路更加合适,比较适合较大的档距的线路,智能无人机设备难以接近输电线路的保护区,不会对线路造成影响。需要注意的是,此项航线计划模式,正式运用于电力线路的巡检环节中时,往往会加大无人机的操控难度,这便需要相关实施人员熟悉装置的操作方式,以便可以更加准确的开展识别与调整管控工作。与三角航线相比,直线航线更加适用于升空场地势平坦的环境,同时档距较为短小的电力线路,在开展智能无人机设施巡检工作的过程中,合理规划线路巡检顺序,以此确保巡检的整体成效。
3.3无人机巡检的实际应用
借助于无人机的摄影问题排查技术,电力系统输电线路的相关工作人员可以快速、准确地获取高质量、高分辨率的周围地理环境的相关信息,无人机采集所获取的信息有着较高的直观性,有助于对线路环境的认识。无人机可以实现从“人工操控”到“自主巡航”。如某供电公司组织无人机工作,3月17日上午,短短15分钟,无人机组就完成了330kV输电线路的自主巡查。由于操作人员的技术水平和试验模式不同,检查质量和结果存在误差,存在一定的操作风险。”周洪臣介绍,USAR自动无人机驾驶检查后,只有监护人才能完成所有检查工作,降低了工作成本和作业强度,使工作更加规范化、安全化,检查效率大大提高,借助新技术,无人机可实现高精度自动逐站、逐塔巡线、数据实时返回等功能,并自动完成日常巡更工作,即使拇指大小的螺丝松了,也逃不过无人机的眼睛,目前无人机装备TEMSIDO系统,用于从线路走廊的高精度激光云中购买数据,并完成了340公里云点地震测线的实际三维建模场景,由于无人机采集所获取的信息有着较高的直观性,有助于工作人员对线路环境形成清晰的认识。
在电力系统输电线路的问题排查中应用无人机是十分可行且十分必要的,有着广阔的应用空间和发展前景。无人机巡检技术可以代替人工,完成特殊情况的作业,且无人机受到环境因素的干扰较小,为进一步提高效率,还可以对线路进行立体模型的构建,对线路进行优化。
3.4自主巡检技术
架空输电线路无人机巡检作业操作的时候会由地面操作人员根据自己所看到的以及收集上来的影像资料指导无人机拍摄。自主巡检技术对操作人员的个人操作能力有着较高的要求,且需要根据场地的不同情况来做出相应的调整。在架空输电线路数量较多的情况下,完全依靠操作人员无法顺利完成工作。不仅如此,受技术自身的影响,自主巡检技术在实施应用的时候会出现以下问题;(1)技术不成熟,无人机每次拍摄角度和位置差别比较大,最终导致拍摄影像的质量高低不一。
3.5固化巡检工作流程,实现规范有序闭环管理
搭建自上而下、实时反馈的无人机智能巡检网络,将无人机巡检和人工巡检进行整合,实行统一部署,对所有线路的运维和检修实行计划式管理。编制标准化的无人机巡检作业指导书,规范巡检全过程工艺流程,使作业人员随时保持清晰的思路,减少人为因素对巡检质量的影响。绘制简明、合理的无人机巡检拍摄路径图册,简化多余无人机移位路径和冗余拍摄动作,更加高效地完成巡检工作。通过巡检计划下达、任务划分、数据上传和归档,系统自主开展隐患分析和计划更新,通过计划预警指导巡视计划调整,通过隐患分析结果制定检修策略,将结果反馈至班组进行处理,实现计划下达至缺陷消除闭环管理。
参考文献
[1]吴立远,毕建刚,常文治,杨圆,弓艳朋.配网架空输电线路无人机综合巡检技术[J].中国电力,2018,51(01):97-101+138.
[2]熊勇良,罗志勇,郭宝明.双目视觉定位在无人机电力巡检中的应用[J].集成电路应用,2020,37(04):88-89.