探析无人机在输电线路巡视中的应用论文_晋涛

探析无人机在输电线路巡视中的应用论文_晋涛

(国网山西省电力公司临汾供电公司 041000)

摘要:输电线路作为电力系统中的重要组成部分,其运行质量会影响到整个电力系统的运行质量。但是因为输电线路所处的运行环境不固定、覆盖范围广以及跟外界环境接触较多等因素的影响,导致了传统的人工巡视模式难以获得良好的巡视效果,对于输电线路运行过程中可能存在的故障隐患也无法及时有效的发现并解决,这直接影响了我国电力系统的稳定运行。文章主要就无人机在输电线路巡视中的应用技术进行了探究分析。

关键词:输电线路;巡视;无人机

1现阶段输电线路巡视的主要问题

1.1输电线路巡视检查的主要内容

(1)线路本体

地面与基面:回填土下沉或缺土、水淹、冻胀、堆积杂物;杆塔基础:破损、酥松、露筋、基础下沉、保护帽破损等;接地装置:断裂、严重锈蚀、螺栓松脱、接地带丢失、接地带外露等;拉线及基础:拉线金具等拆卸、拉线棒严重锈蚀或蚀损、拉线松弛、断股等;绝缘子:伞群破损、严重污秽、有放电痕迹、弹簧销、钢帽破损等;导线、地线、引流线、屏蔽线、OPGW的散股、断股、断线、放电烧伤、悬挂漂浮物、弧垂过大或过小、严重锈蚀、覆冰、舞动、风偏过大、对交叉跨越物距离不够等;线路金具:线夹断裂、裂纹、磨损、销钉脱落或严重锈蚀,均压环、屏蔽环、螺栓松动,防震锤跑位等。

(2)附属设施

防雷装置:避雷器动作异常、计数器失效、破损、变形、引线松脱等;防鸟装置:鸟刺的破损、变形、螺栓松脱等;各种监测装置:缺失、损坏、功能失效等;杆号、警告、防护、指示、相位等标识的缺失、损坏、字迹或颜色不清、严重锈蚀等;防雾防冰装置的缺失、损失等。

(3)架空线路环境通道

建筑物、树木与导线的安全距离不足等;线下有危及线路安全的施工作业等;线路附近有烟火,有易燃、易爆物堆积等;采动影响区,地面出现裂缝、坍塌等情况;线路附近有危及线路安全的漂浮物等。

1.2输电线路巡视

对输电线路进行巡视,是保证其安全运行的基础。目前主要采用的巡视制度主要有三种,即正常巡视、故障巡视和特殊巡视。而随着技术的发展,目前巡视工作也开始向状态巡视方向发展,而且加强了各种监控设备的应用。但无论采用哪种巡视制度,都离不开地面巡视这一最基本的手段,但由于在目前制度执行过程中主要是人工巡视,这样就给巡视工作带来了一定的制约。从电力行业长期以来的巡视制度执行情况来看,其所拟订的巡视计划并没有针对不同线路的运行状况来进行,不管是巡视要求还是巡视密度都是相同的,这对于当前日新月异的输电线路来讲,对各输电线路的运行情况无法有效的掌握,其运行的安全性根本无法得到保障。而且在常规的巡视工作中,无论什么样的设备、何种地理条件、什么样的通道状况都会采用相同的巡视计划,而且在巡视中也没有重点巡视区段,这就导致巡视工作中存在着“过”巡视和巡视不足的情况。如对于新旧线路采用相同的巡视计划,这样则会导致新线路上存在人力、物力的浪费,而老线路上一些危险及特殊区段则还存在着巡视不足的情况。

2无人机在输电线路巡视中的优势

无人机在输电线路巡视中具有以下优势:(1)自动驾驶和精确的定位系统,确保检测到位。现在,智能控制技术已经应用在各个方面。例如:在人们日常生活中常见的智能手机、智能空调等,应用智能控制技术的无人机可以做到空中定点悬停,对线路进行沿线检查,做到定点定位检测。(2)机型选择面广,作业人员可以根据不同的环境,选择不同类型的无人机,搭建不同类型的检测装置,确保可以巡检到每一个区域,同时还可以根据续航能力安排合适的巡视时间。(3)无人机的机动性和灵活性较强,无人机的机型大多较小,巡视也不需要航空部门的批准。无人机在巡视过程中可以做到随时起飞,随时降落,它可以适应大多数环境,到达巡视人员难以到达的地方,例如:山川、河流、浓密的树林等地区。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(4)无人机驾驶安全系数高,这是利用巡视人员的进行地面操控,这样不仅确保了巡视人员的安全,还使巡视人员能得到第一手检测资料,及时的处理问题,还能减少人员的出动率,使人员利用率得到提高。(5)培训资金和日常维护费用低。无人机的培训比飞行员的驾驶培训简单太多,在国内也具有专门的无人机操控培训机构,培训费用也相当合理化、人性化。对操作无人机的人员要求也没飞行员那么严格,这样就确保了可以容易的招到巡视人员。综合以上这几个因素,说明无人机巡视,既能减少载人直升机的巡视费用,也能代替巡视人员到达复杂的地形,无人机巡视真正的做到了简便、高效。

3无人机在输电线路巡视中的应用技术

3.1无人机控制技术

在输电巡视过程中还需要做好无人机的灵活操控,这样才能够保障线路巡视工作的有序开展。一般情况下无人机控制模式分为智能控制和人工控制两种类型,其中人工控制需要操作人员利用遥控手柄来进行无人机的操控,借此来实现无人机的自主巡视。为了获得良好的输电线路巡视效果,在线路巡视过程中可以将这两种控制方式结合使用,这样也就能够促使无人机的巡视工作效率得到进一步的提升,并且能够有效避免人为操作因素对于无人机造成的影响。当外界条件不允许时,可以通过手动控制模式来进行无人机的有效操控。通过这两种操控方式的合理选择跟转变,能够让无人机的作用得到最大限度的发挥,也能够及时的发现与处理输电线路在运行过程中存在的故障和安全隐患,借此来进一步提升输电线路的运行可靠性。

3.2成像与图像传输系统

成像与图像传输系统作为无人机的核心技术之一,也是保障输电线路巡视工作有序开展的重要基础保障。只有在具备良好的成像与图像传输系统的基础上,才能够对输电线路的运行状态进行及时有效的查询,从而保障各项输电线路巡视工作的有序进行。在无人机的成像与图像传输系统中还包含了摄像机、图像感应系统、检测装置以及图像传输机等诸多设备,能够让无人机拥有良好的图像采集跟传输功能,这样才能够替代巡视人员完成该线路的巡视工作。只有具备良好的成像技术,才能够提升拍摄线路的清晰度,给工作人员对故障的判断与分析提供更加优质的图像信息。

3.3无人机的续航跟飞行稳定性

在进行输电线路的巡视过程中,需要无人机长时间停留在一些复杂线路上进行巡检工作。近年来我国的电力系统得到了迅速的发展,这也就导致了输电线路的复杂性,其线路巡视会不确定增加,这对于无人机的飞行稳定性跟续航能力也就提出了更高的要求。在具体无人机巡视工作之前,要求操作人员能够做好无人机电池电量以及螺旋桨的检查工作,借此来保障无人机的飞行稳定性。此外还需要合理确定巡视时间跟巡视点,来让无人机的巡视效率得到进一步的提升,从而在规定的时间内高质量的完成各项巡视工作。

3.4无人机检测方法

无人机检测主要是通过多种成像技术来进行线路状况的巡查工作,目前常用的检测方法有红外热成像仪器检测、电子光学检测以及激光震动检测等。企业还需要在了输电线路实际运行情况的基础上,结合其具体故障点、故障类型来选择合理的检测方法,在该过程中还需要充分考虑到实际巡视部位以及巡视目标等诸多因素,这样才能够获得良好的无人机巡视检测效果,并能够促进输电线路的运行可靠性得到更进一步的提升。

4结束语

无人机的应用能够有效的替代人力来完成各种线路巡视工作,并能够促使线路巡视效率跟巡视质量得到进一步的提升。这样才能够及时发现输电线路在运行过程中存在的安全隐患跟故障并加以解决,借此来保障整个电力系统的运行安全性以及可靠性。

参考文献:

[1]袁恬.浅议无人机在输电线路巡视方面的应用.低碳世界,2017.04.53-54.

[2]张朝峰,全晓阳.浅析无人机在输电线路巡视中的应用.通讯世界,2016.11.193-194.

[3]邓志远.无人机在高压输电线路巡视中的应用研究.华北电力大学.北京.2015.

论文作者:晋涛

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/16

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