基于无人机的输电线路运维检修一体化装置的研究与应用

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  摘要:现阶段随着经济的发展,各行各业的竞争日益激烈,我国的输电线路的建设规模也在逐渐扩大,这些客观变化从某种程度上增加了电力输送系统的运行难度系数。输电线路属于电网供电的一大重要载体,输电线路采取何种运行检修模式事关供电网络能否正常运行,同时还同供电企业的生产、用户的生活质量存在着密不可分的关系。
  关键词:无人机;输电线路运维检修;一体化装置;应用研究
  引言
  由于我国国土辽阔,地形复杂,平原少,丘陵及山区较多,对于特高压和跨区电网等大型工程的初期规划建设,到建成后的日常巡查维护,现有的常规测试和检查手段已不能满足其快速高效的要求。同时电网公司存在线路、设备老龄化和运检技术落后的问题,为满足电网的智能化和数字化发展,急需要高效、快捷的新技术。近年民用无人机技术快速发展,逐渐深入各个行业领域。虽然无人机在电力上开始了广泛的应用,但应用技术弱,专业性不强,未做到深入融合。同时,输电线路的运维检修、数字化管理等应用领域都需要无人机搭载多种任务设备完成相应作业,但这需要多个无人机飞行平台配套相应任务载荷,使得成本高、通用性差、功能单一。所以,研究一套一体化多任务智能运检无人机系统具有重要意义。
  1VR技术无人机概述
  VR技术就是虚拟现实技术,是一种可以创建虚拟世界的体验式的计算机系统,利用先进的摄像技术在计算机上形成三维环境,呈现出身临其境的视觉感受。将无人机和VR技术相结合是当下很新颖的课题。全景影像通过无人机———卫星———佩戴者这一过程,在进行电网巡检时只需要连接好设备,佩戴眼镜或者头盔即可。VR无人机在电网巡检中体现出了高度的安全性,只需要对无人机进行操作即可。传统无人机容易撞毁,在探测障碍物方面不是很优秀,但是VR无人机就能很好的解决这一问题,立体化的感官换面对距离、位置的判断有着生物优势。在使用无人机巡检过程中,通过卫星来检查、监视设备运行状况,VR无人机能够快速、准确的发现设备中的故障和缺陷,其效率高于卫星,极大地节约了人力资源,减少了故障处理时间。无人机的操作只需要工作人员遥控手柄就可以实现,随着后期技术的不断发展,未来无人机可能会脱离手柄的控制,直接通过VR设备接受操作者的头部动作来实现智能飞行。
  2无人机的输电线路运维检修一体化装置的研究与应用
  2.1无人机模式应用
  无人机进行电力线路检修作业过程中,要选择好其飞行方式,避免无人机在极端恶劣天气情况下坠毁造成损失。无人机在进行巡检时,要和线路保持一定的安全距离,光学任务吊舱系统处于无人机的下方,为了保证巡视质量,避免电磁干扰,要保证无人机的飞行空间,要在线路的斜上方飞行。光学吊舱具有足够的扫描视角时,无人机可以进行单方向的巡视,在较高电压等级线路中,无人机就需要在线路两侧进行往返巡视。通信链路系统是满足无人机进行电力线路巡检工作的重要环节,在无人机距离地面测控车比较近,且没有障碍物阻挡的情况下,通信链路一般为直通模式,即无人机直接与地面测控车进行信号数据通信。但是很多线路处于山区,其中的山峰、树木等障碍物众多,会对无人机传送的信号产生比较严重的干扰。就需要实现无人机在超距条件下作业,通信方式就可以采用地面中继模式或者空中中继模式。地面中继模式是在将通信俩路系统中的中继设备安装在线路杆塔上,这种方式成本比较低,但是工作模式复杂,需要工作人员对特殊地形下的地面中继点进行规划,在实际安装过程中很可能受到当地自然环境因素的影响。要注意电路巡视工作中的不同要求,将不同的无人机类型、设备组成不同的巡检模式。中型无人机加上地面中继模式就很适合无人机无法直接与地面测控车进行通信的情况,无人机距离地面控制车超过了直视范围,或者存在障碍物阻碍。无人机采集到的圖像和信号会首先通过无线发送给塔架中继终端,中继终端再转发给地面的测控车。地面测控车发出的指令发送到中继终端,然后在通过中继终端转发给无人机。
  2.2构建一体化管理体系
  一体化管理模式具有全面性、系统性、统一性、协调性等优势,针对上述一体化管理模式现存问题,就其根本是由于缺乏科学、完善的管理系统作为支撑,这就需要构建一体化管理体系。一体化管理体系功能包括:可以第一时间对输电线路运行情况、工作人员制定的检修计划展开科学评估、优化;对输电线路安全性进行多维度分析,采用人工智能技术中的专家系统,对所采集输电线路的实时数据进行分析,帮助工作人员制定一体化管理策略,验证各项技术的可行性。通过可行性验证实践使用情况来看,需要在系统当中输入较多的电网模型,对各种电网模型数据信息进行汇总分析,找出输电线路可能发生的安全隐患,针对性找出出现问题的根源,并在多种检修计划当中自动选择出最优计划。
  2.3强化对维修队伍的建设
  运行维修队伍是输电线路运行检修一体化管理工作的实施者,运行维修人员是输电线路检修一体化的执行者,因而运维队伍和运维人员的思想认识、技能水平等都会对输电线路的检修管理产生着直接的影响。从电力企业的角度来看,应加强对输电线路运维队伍的建设,并应引入一批经验丰富、责任心强的高素质运维人员。与此同时,还应适当提高运维队伍的薪资待遇,并对其工作环境加以改善。当然,还可将立足点放在对运维人员的企业学习和培训方面,借助于规程的学习、岗位实训练兵以及现场培训等方式来提升输电线路运维人员的责任意识和技术水平。以此为基础,将市场化管理的手段运用到运维队伍的管理中去。此外,还可借助多元化的激励手段和绩效考核等来提升运维队伍的工作积极性。从运维人员的角度来看,其也应树立现代化的管理思想,应结合社会的实际发展状态以及输电线路的具体运行情况,同时还应运用现代化的设备和技术手段来做好输电线路的检修作用,以切实提升输电线路运行管理工作的智能化水平。
  2.4智能电网调度自动化技术
  智能电网是未来电网发展的主要方向,随着科学技术的不断进步,将来智能电网调度自动化体系建设过程中,可能会应用到三维GIS、智能机器人等各种高新技术,区域之间的信息传输更加的及时,有利于各区域电力企业相互交流学习,提高电网运行的效率。利用自动化系统,将系统的数据信息整合到固定的区域之内,形成完成的电网模型,这对于电力工作人员的资料信息调用有着重要的意义。通过建构一个信息构架,能够为信息共享工作提供一个平台,方便了数据信息的筛选工作,便于电力系统工作人员及时获取关于电网的资料信息。智能电网能够将电力用户资料、输电资料以及配电资料整合到规定的位置之中,这对于电网互动供电的实现十分有利,能够满足当前电力用户的个性化供电需求,富余的电力能源用来投资或者应急使用均可,能够有效的提升电力资源的使用效率,节约能源。
  结语
  随着我国电力实业不断发展,为了能够全面提升输电线缆运行检修管理质量,需要认识到一体化管理的重要性,找出一体化管理中的现存问题,从而针对性采取有效解决措施,构建一体化管理系统、构建信息库、掌握先进管理技术、融合智能技术、加强运行与检修融合,这样才能够实现一体化管理目标,发挥一体化管理效应。
  参考文献
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