输电线路的无人机测距技术研究与应用分析论文_张申前

输电线路的无人机测距技术研究与应用分析论文_张申前

(国网山东省电力公司枣庄供电公司 山东省枣庄市 277100)

摘要:长时间以来,输电线路都被暴露于野外,安全监管的难度较大,且需要专业人员进行定期巡视。野外的输电线路具有着较大的安全隐患,且专业人员在进行巡检与测距时往往会遇到困难。针对目前输电线路存在的测距问题,无人机测距技术受到了人们的关注。本文就输电线路的无人机测距技术进行了分析,探讨无人机测距技术的研究与应用。

关键词:输电线路;无人机测距技术;研究与应用

引言

输电线路由于暴露于野外,且会受到诸多不确定因素的影响,因此运行与维护环境较为复杂,输电线路的测距与巡检工作也面临着众多问题。无人机测距技术主要利用搭载超声波的方式,来进行精准测距。由于无人机测距技术局限性较小,且应用的范围较为广泛,因此能够在输电线路的巡检与测距中得到了广泛应用。

一、输电线路中无人机测量技术的优点

伴随着我国科技了逐步发展,我科技水平也日益增高,许多高新产品都在这一时期被发明出来,而无人机就是这个时代的产品,无人机的产生离不开红外成像,地域信息,卫星导航,航空等科技领域的发展,使用无人机进行输电线路测距工作,它所需要的条件要求较低。和别的传统给输电线路测距技术来说,无人机测距技术有着无可比拟的优点。

这对于传统的人工输电线路测距法来说,不同的地形都有不同程度上的麻烦,有的地势形往往会阻碍人工测距的进行。许多地区就是因为地形问题而导致供电不稳定,国家电网全覆盖战略也因为地形而没有实现。合理的作用无人机对输电线路进行探测,他将不再受地形的制约,无人机可以对不同地势进行详尽的测量,得到很为精准的数据,让日后的电路铺设工作更加顺利,同时也解决人工受地形因素制约的问题。为电路铺设工作还来全新的革命。如果能巧妙地利用好无人机技术,在测距过程中就不会出现漏测,测错等技术问题,这种技术不到提高了电路铺设的效率,更加减少了测距问题的安全隐患。

电路铺设工作往往要在不同的天气下进行,不同的天气原因会对测距工作完成很大的困扰。雾、雪、雨等不正常气候因素下,人工输电线路测距工作将无法进行,这极大地影响了电路铺设的工作效率。无人机的诞生可以有限解决因天气原因而导致的工程无法进行问题,无人机的制作可以不受大部分天气原因的影响,它可以克服雾天,雨天,雪天而带来的视野不清,测距不准的问题。有时候我们的输电线路往往会很大的地域,其中山川河流,森林湖泊都可能会出现在电路铺设途中,无人机可以对这些凹凸不平的地形进行详尽的数据采集,并在途中进行数据反馈,节省了数据专递时间的同时也高效的完成了工作。

作为无人机本身来说,它具有身材小巧,携带方便等优点,在电路铺设工程之中,我们需要对一些地形地势进行实时测距,这时一些小型号的无人机就可以发挥用途。因其灵巧的身形,测距人员可以随身携带,进行随时随地的测距工作,进行及时的数据反馈。

二、无人机测距技术在输电线路中的应用成果

(一)无人机测距技术在正常巡视中的应用

在输电线路正常巡视中,无人机测距技术有着较好的应用。该项技术能够有效延长人工巡检的周期,且能够较好地进行巡检计划,保证巡检工作的高效、科学完成。无人机测距主要采用了固定翼无人机与多旋翼无人机相配合的巡检方式,来对输电线路进行巡检。在进行山区输电线路的巡检时,专业人员不需要到达杆塔现场,只需要利用无人机对起降点杆塔以及其他两路杆塔进行巡检即可。如果出现输电线路档距较大的情况时,可以选择利用无人机对以起落点为圆心,半径1km以内的所有输电线路设备来进行巡检与测距。

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(二)无人机测距技术在应急特巡中的应用

应急巡检是指当输电线路面对地质灾害或者恶劣天气等特殊情况时,需要对输电线路进行的巡检在应急巡检中,适应无人机测距技术能够对人工巡检进行有效地补充。针对人工与车辆难以到达的地区,无人机测距能够有效协助专业人员进行巡检与测距。针对重点的输电线路路段以及输电走廊。专业巡检人员可以选择利用固定翼的无人机来进行巡检测距,面对大雪风沙天气或泥石流等特殊情况。也能在第一时间对目标线路进行测距与巡检!大大提升了巡检的效率,也为救助人员以及设备抢修争取了更多的实践。针对杆塔区段的巡检,可以选取多旋翼的无人机,派出巡检区域的潜在安全隐患。同时,多旋翼无人机也能够进行对大面积树障的测量工作。

(三)无人机测距技术在故障查线中的应用

在输电线路中,如果出现故障,并引起了输电线路跳闸,此时就可以利用固定翼的无人机来进行航拍的普查,以此来对道路状况,线路状况等情况进行整体性把握。当线路合闸时,多旋翼的无人机能够对输电线路进行有效的针对性巡检,从而及时检测出输电线路中的故障点。倘若线路不合闸,则需要利用固定翼的无人机来对输电线路的通道进行检查,在此之后再利用多旋翼的无人机对线路故障点进行进一步检测。

(四)无人机测距技术在线路验收中的应用

对于新建成的输电线路来说,需要进行验收工作。但受限于天气环境和验收人员水平,很可能导致验收结果不可靠,验收困难等情况,此时就可以采用无人机测距技术来配合人工线路验收。通过固定翼无人机对输电线路进行普查,航拍输电线路通道,排查通道内的违章施工以及树障。对于平口以上的缺陷来说,可以采用多旋翼无人机来进行复查,合适整改情况,有效提升线路验收效率。

(五)无人机测距技术与人工巡视的融合

在输电线路中应用无人机测距技术,能够有效地对输电线路中的走廊、导地线等进行巡检。针对不同输电线路出现的故障情况,有多种不同飞行要求,包括主飞行、赠稳飞行以及手动飞行等飞行模式。飞行时,无人机可以搭载测距仪、摄像机等高精度的设备,来对输电线路的外部特殊状况进行巡检。在进行均压环、绝缘子串等重要输电线路设备的故障巡检时,需要从多个方向、多种角度来进行航拍,对于正在运行或通电的目标物,巡检距离保持5m或者10m,而对于不带电或变电设备未运行的目标物,则可以保持4m的距离进行拍摄。在测量输电线路下方的树木净空时,利用无人机测距技术,同时搭载图像的传输通道,对视频信息进行传输,其能够获取的数据信息将更加精确。

三、未来无人机线路巡视的展望

随着科技的发展,小型化、系统集成化、操控简单化将成为未来巡线无人机的发展趋势。可以预见在不远的将来,将电力杆塔、变电站作为数据中继的传输方式,通过安装的中继接收装置在控制无人机巡视的同时将无人机获取的图像传输至地面指挥中心。巡视人员只要在办公室通过终端操控装置就可完成整个线路巡视工作。随着人工智能的成熟,在不太遥远的未来,巡视人员只需通过鼠标轻轻一点,无人机巡视系统几个自行完成整个线路巡视与故障点、隐患的排查工作。集约化、简单化、智能化将成为未来电网公司的工作模式。

四、结束语

合理的运用无人机测量技术可以有效的减少工人的劳动力,让电路工作人员的工作负担减小很多。让后台数据处理人员的劳动强度进行本质上的减少。在普通地区的地形测量上,无人机具有高效便捷等有点。在特殊地区的地形测量时,无人机可以对该地形进行准确无误的测量,保证所得到数据的精准性,对之后电网铺设过程中所可能遇到的问题提供一系列有效的解决方案。

参考文献

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[2]陈逸川,朱诗卉.输电线路的无人机测距技术研究与应用[J].科技展望,2016,26(13):106.

[3]李栋,林靖宇,高鹏宇,卢子广.无人机输电线路巡检中安全距离测量方法[J].广西大学学报(自然科学版),2016(02):498-505.

论文作者:张申前

论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期

论文发表时间:2019/12/9

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