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你的无人机能巡检电力线吗?
作者:    时间: 2016-04-14    浏览量:1278

输电线路分布点多、面积广,所处地形复杂,自然环境恶劣,电力线及杆塔附件长期暴露在野外,受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀等损坏,必须及时对其修复或更换。绝缘子还存在被雷击损伤,树木生长引起输电线放电,杆塔存在被偷窃等意外事件,也必须及时处理。传统的人工巡检方法与无人机巡检相比,不仅工作量大而且条件艰苦,特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检,以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查,所花时间长、人力成本高、困难大、风险高。


无人机巡线的优势

利用无人飞机进行输电线路巡线研究需要跨多个高技术专业,研究深度和水平要求较高,是一项刚刚起步的新技术,目前已在华中电网、南方电网试点进行应用。与常规人工巡检方法相比较,此项技术更为先进有效,已成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段。利用无人飞机巡线,可以减轻工人“千里巡线”的劳动强度,降低高压输电线路的运行维护成本。


无人机机身轻巧,并装载有先进的航测系统,和有人飞机、直升机相比,受阴、雨、雾等天气的限制要小得多。这些优越的性能使无人飞机成为输电网巡线更为有效的工具。无人飞机巡线还可以提高巡检作业的质量和科学管理技术水平,可以增强电力生产自动化综合能力,创造更高的经济效益和社会效益。


随着输电可靠性指标的要求越来越高,以及无人飞机巡线各种实践内容的不断丰富,无人飞机巡线的优越性将越来越突出。无人飞机巡线必将成为一种快速、高效、大有发展前途的巡线方式。


 无人机巡线做什么

可以识别各种输电线路缺陷问题。可以识别架空输电线路的基础、塔体、支架、导线、绝缘子、防震锤、耐张线夹、悬垂线夹等容易发生事故等关键部位,也可识别人为设备、偷窃、树木放电、雷击、污染、雾气等影响输电线路造成线路性能下降的问题。

无人机巡检杆塔示意图

看看别人怎么做

宝鸡供电局隶属国家电网公司陕西省电力公司,是国有大型骨干企业,担负着宝鸡地区电网的规划、管理、建设、调度、运营和抢修等工作,向本地区9县3区(其中8个属趸售县电力局)和辖区内重要军工、企业、铁路等客户提供电力供应,并向甘肃、西安、咸阳、汉中等地区转供电力,供电面积18172平方公里,供电人口380万,是西北电网的重要枢纽之一。


陕西宝鸡供电局送电工区现有运行人员106人,负责维管宝鸡地区35kV及以上在运线路138条3057.223km,其中平原区线路808.287km、丘陵区线路870.303km、山区线路899.119km、原始森林区线路488.861km。


近年来工区生产人员严重不足,加之所辖山区等走径差的线路较多,日常检修、消缺、防外破等其它工作影响,线路巡视完成率始终无法得到保证。因此工区不断进行调研与探索,尝试使用华测导航P500四旋翼无人机来解决这一棘手问题。

华测导航P500四旋翼无人机


该项目共设计三套方案:

第一套方案:

将小型摄像机和照相机固定在飞机吊舱内,对导线及绝缘子串进行摄像。该方案只需一人操纵飞机,可在回来后观察录像带。但由于存在飞机抖动,摄像对焦不准的情况,虽然可以对杆塔倒塌、倾斜、线路断线、绝缘子脱落、树林碰线等明显现象可以进行快速分析识别,但对于常规的污闪、线路发热、绝缘子开列老化等问题还不能识别,需要进一步研究更好的方法。

第二套方案:

利用无人飞机巡线方式是使用无人飞机控制数据链,把可远传的可见、红外热像仪的信号传送到监视地面屏幕进行分析。无人飞机巡线由2人进行,一人专职操纵飞机,一人监视地面屏幕。发现可疑区段可悬停或者来回飞行细查;实时监视和录像可同时进行,还可进行高清晰度的摄像,飞机飞回后进行图片分析。


若用可见光摄像,应在天气睛朗时进行;若用红外热像仪,宜在早上日出前、傍晚日落后和阴天不下雨时,才能较好识别线路发热地点。一般飞机巡线时最好在导线侧上方沿导线飞行,飞机和太阳宜在导线同侧,避免逆光;镜头轴线应与水平面成一定角度,距导线小于 100m。镜头的指向(一般可自动调焦)通常预先在地面固定好,飞行中不再变动。若需变动时,靠改变飞机飞行轨迹来实现。如果在运动的飞行器上配备十分复杂陀螺稳定系统平台就可以实现自动瞄准,一次成像,然后对输电线路进行精确分析。


第三套方案:

采用自主线路卫星导航控制、地理匹配自动控制、线路杆塔自动跟踪等飞行控制功能,使无人飞机巡线进入可根据输电线路的走向、海拔高度、转角等全自动化进行线路跟踪飞行控制,使无人飞机紧贴着输电线路进行贴身的巡线工作。

在实际操作中,发现三套方案各有优劣,最好因地制宜,根据不同现场情况采用合适方案。


无人飞机飞行稳定,具备携带稳定能力的摄像平台,同时安装可见、红外热像摄像设备,具备摄像设备自动控制摄像功能,可以进行拍摄地面线路杆塔高分辨率航空影像。


无人飞机具备线路杆塔自动跟踪识别技术、摄像快速对焦成象技术,使安装的可见、红外热像摄像设备自动对焦到线路杆塔等目标,快速曝光,生成高清晰的地面杆塔、线路、树林、绝缘子、金具等可见、红外影像,具备自动输电网故障识别摄像功能,无人飞机自动飞行巡线,输电网故障自动识别,输电线路巡线告别人力,走向自动化。

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