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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:5140
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

无人机巡检技术在输电线路运维中的应用研究

2020-07-17 15:20:36 产业经济 张从刚
资料简介

摘要: 通过无人机巡检技术在输电线路运行中的应用探索,提出以“精益管理、注重创新、以人为本”为原则的管理办法,对巡检作业流程进行优化细化,注重人才建设,多措并举,实现精益管理。

无人机巡检技术在输电线路运维中的应用研究

张从刚

临沂市光明电力服务有限责任公司兰陵分公司 277700

摘要:通过无人机巡检技术在输电线路运行中的应用探索,提出以“精益管理、注重创新、以人为本”为原则的管理办法,对巡检作业流程进行优化细化,注重人才建设,多措并举,实现精益管理。

关键词:无人机;输电线路;应用

引言

无人机已被用于多种应用,包括搜救、主动分类、空中监视、和农业。在紧急情况发生后,如暴风雨、飓风和地震,检查员小组借助双筒望远镜,有时借助红外(IR)和日冕探测摄像机,对电力线路进行目视检查。然而,这种方法非常缓慢、昂贵、潜在危险,检测率受检查员视觉观察技能的限制。

1、无人机巡检的技术要求

在巡检作业过程中,必须要依照流程进行。由专门人员全面考察电力输电线路,核实杆塔、地标等信息,将无人机降落点确定,降落点不可存在危险障碍物,必须要保证地形平坦,场地面积达标,四周不可存在其他信号干扰,以免影响无人机巡检的准确性。起飞之前要勘测巡检线路环境、天气等,确保与无人机飞行的要求相符合,确保飞行安全。巡检作业人员在应用无人机进行巡检的过程中,必须要对电力输电线路巡检工作内容加以全面把握,客观分析实际情况,科学制定无人机飞行计划,在这一过程中需要考虑到特殊情况,以保证应急预案制定的合理性。在自主飞行的条件下,要合理设计无人机飞行线路。于降落点将巡检系统开启,由专门人员检查设备状态,确保稳定可靠,以确保飞行安全。返航之前需要就风向、风俗等进行分析,确保具备安全返航的条件。

从当前技术的实际发展情况分析,当前国内无人机自动障碍规避系统可以在飞行过程中完成障碍物的判别,同时还能够有效的完成路线绕飞的选择,可以适合使用在一些复杂多变的输电线路巡检。无人机巡检安装其安装的可见光摄像以及红外线热成像等相关设备,在功能上需要使用摄像快速对焦和图像的高分辨率与杆塔所具备的自动识别等能力,在无线技术的支撑下去进行数据信息的有效传递。当前因为受到了5G技术发展对其产生的影响,及时的完成高清的图片以及视频的传递已经成为了可能,除了这些之外还能够使用人工的方式去对线路运行中的缺陷进行识别。当前伴随着图像识别技术的持续快速发展,无人机巡检智能的分析和识别电力缺陷等技术在持续的完善,图像其自身的传输效率变得更高,巡检技术人员会也可以更为快速精准的找出故障点,并且对其给予快速处置[1]

2、无人机巡检技术在输电线路运维中的应用

2.1、立足巡视开展实效,合理安排人、机资源

建立健全符合企业自身特点的管理制度是一项工作能否顺利开展的前提和基础。无人机巡检应遵循统筹规划、因时制宜的策略,规章制度由公司层面统一管理颁布,而无人机和人员的配置则由工区层面统一安排。在普通运维班组中应配置多名员工,同时具有输电线路巡检和无人机巡检资格。在无人机巡视任务时,携带无人机执行输电线路的日常巡检工作,工作过程中运行人员既能发挥主观能动性发现认为需要由无人机巡视的缺陷或隐患,又处于随时待命的状态,时刻准备迎接公司下达的无人机作业任务,在最短时间内根据巡检任务进行配置,完成巡检任务[2]

2.2、异物清除

就电力输电线路巡检的整体情况来看,在实际工作中一旦有异物存在于输电线路中,而并未在第一时间将其清除,则极易导致输电线路出现故障,甚至存在一定触电风险。一般情况下,由巡检人员通过人工方式将异物清除,以防范故障问题的出现,但此种方式下存在一定安全风险,极易威胁到巡检人员的生命健康,并且整个清除操作需要消耗较多的时间。以无人机为支持,对电力输电线路中的异物进行清除时,传统方式下主要是将激光二极管模组搭载于无人机的机载部分,发挥光纤聚焦作用,将异物烧断,针对激光二极管模组所发射的平行激光,通过凸透镜来实现光纤聚焦,以异物所在位置为光纤聚焦点,将异物烧断。随着科学技术水平的不断提升,传统异物清除的方法得以改进,多旋翼无人机中搭载的激光模组,以云台摄像头为支持,巡检人员对异物所在位置进行观察,调整无人机位置,锁定异物位置,保证激光模组焦点的准确性[3]

2.3、无人机巡视输电线路

在输电线路巡视中无人机具备非常明显的特征,这是因为输电线路其中的绝缘子和金具较小并且与居民区靠近等,尽管塔杆自身的高度较低,可是飞行难度要求超出输电线路,所以在可见光摄像头进行拍摄过程中,因为输电线路自身的绝缘子和金具相对较小等,有关部件具备的精密度则要高出一些,为了可以得到较为详尽的图片信息无人机一定要靠近目标,这对于人员自身的操作技能给出了更为严格的提出了更高的要求。通常在进行拍摄过程中,一般使用的是推拉杆的一种操作形式,让无人机慢慢的与杆塔设备靠近,并且把无人机控制在距离拍摄物体大概2.0到3.0m左右的位置时进行悬停,同时对其进行拍照。基于这种操作模式下,推拉杆操作的核心就是需要掌握无人机停住的瞬间以及推杆自身杆量,这样的一个操作要求具备一定的工作经验才可以进行,通常熟练人员可以按照相关要求在3.0m左右进行抓拍,甚至可以与被拍摄物体靠近。假如至对线路通道进行巡视,则需要在下风侧进行飞行,和带电体之间需要保持在3m米之上的一个安全距离,使用7m/s~8m/s平稳飞行同时完成拍照以及录像[4]

2.4、立足精益化,提出输电线路“N+4”巡视方法

在以往对杆塔进行常规巡检时,缺少经过实践验证的安全可靠的拍摄路径和方法。在进行巡检拍摄时随意性较大,导致采集到的图片信息较为杂乱且容易出现漏拍,不能保障巡检质量,留下安全隐患。针对这种情况,可采用“N+4”巡视方法有效提升巡视质量和巡检效率,其主要是针对输电线路的日常巡视提出的,其中“N”是针对输电线路中不同塔型应针对巡视的“N”个关键部位,“4”是指输电线路杆塔中杆塔大小号侧通道以及纵向左右侧两个方向共计4条通道的巡视工作。优化无人机巡检部位。在以往的巡视过程中,无人机巡检是对绝缘串与导地线和杆塔的连接部位以及各类金具等进行检测,但并没有形成一套规整有法的巡视方法,巡视路径及巡视部位受无人机飞手的个人技能和巡视习惯影响,这样很容易遗漏掉关键检测部位,留下安全隐患。可结合日常巡视经验和无人机巡视特点,针对不同塔型杆塔本体巡视,遵循不留死角、飞必到位的原则,依据不同塔型科学选取、固化“N”个拍摄点,其均为杆塔与导地线、杆塔与绝缘串以及导地线与绝缘串连接部位,这些地方也是杆塔最容易出现故障的部位[5]

结束语

无人机因其自身优势而在电力输电线路巡检中得到广泛应用,人工巡检的不足得以弥补,促进了巡检工作质量与效率的提升,巡检人员的劳动强度及安全风险都得以降低。在电力输电线路巡检过程中对于无人机的应用,需要保证作业流程的规范化,确保作业方法合理,从而为电力输电线路的安全可靠运行提供支持。

参考文献:

[1]王强.高压输电线路智能巡检新技术[J].科技创新与应用,2019(27):157-158.

[2]谷祥访.输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题探讨[J].科技创新导报,2019,16(26):22-23.

[3]董素河.输电线路智能无人机巡检的研究及应用[J].石化技术,2019,26(08):350-351.

[4]邵强,万力.多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用及发展[J].中国新通信,2019,21(16):106.

[5]周小红,李向欢,石蕾,龙焕.无人机倾斜摄影技术在电力巡线树障检测中的实践应用研究[J].电力大数据,2019,22(08):53-59.