无人机在电力线路巡检中的应用探讨论文_郭海涛,邱浩楠,郭振华,郭锐

(国网甘肃省庆阳供电公司 甘肃省庆阳市)

摘要:随着21世纪新技术、新知识的不断扩充,科技的发展与进步等为无人机事业的发展带来了更多的机遇和挑战,促进了无人机技术在远程操控、飞行品质等方面向着更先进、更成熟的方向发展。本文就甘肃省庆阳市电力线路巡视中无人机技术的现状和注意问题以及无人机在电力线路巡视中的具体应用和特点等作出了详细的分析和说明,为未来无人机在电路线路巡视中的应用提供指导。

关键词:无人机;电力线路巡视;应用及探索

引言

甘肃省庆阳市位于黄河中下游高原沟壑区,此地平地少、丘陵多、风沙大,给庆阳地区电力线路的运行和维护带来了众多难题。当地的电力线路复杂,35-110kV的输电线路多达156条,总计长度3285.101公里,其中属地化维护的线路有7条,总计538.069公里;±800KV的线路10条,长度217.326公里;电压为330KV的线路有6条,长度为320.743公里。加上当地的输电线路大多裸露在野外,复杂的地形条件和恶劣的气候,使得庆阳地区电力线路受到持续的外力破坏、环境因素等影响,导致出现了倒塔、磨损、侵蚀、跳闸等状况。另外,庆阳供电公司线路运维人员少,线路长度长,负责运维的输电线路多等情况都给电力线路的巡视带来了挑战。但无人机巡线技术可以适应各种地形地势,还能够在恶劣的环境中持续工作,这大大降低了员工的劳动强度,确保了工作人员的人身安全,提高了电力线路巡视的质量和效率,对保障电力网络系统的高效、稳定的运行和提高电力工业自动化的发展起着重要的作用。

一、无人机巡检技术应用条件和前提

1.1无人机巡检系统:

无人机巡检系统包括飞行平台、飞控系统、图传监控系统、检测系统及保障系统五部分组成。无人机巡检技术的发展给电力线路的巡视带来了新的机遇和突破,而如何实现无人机驾驶则是实现无人机巡视的关键和基础。因为输电线路周围环境复杂,电磁干扰强,专业的飞行操控人员无法做到对电路线路周围环境的准确判断,会造成对无人机的伤害和破损。所以,我们急需使无人机能够具备自主判别周围环境,精确的识别周围的环境变化,自动设计电力线路巡视路线的功能。同时,无人机需具备迅速起飞,抗干扰,抗强风等性能,从而使无人机具备较高的工作效率,能够在围绕电力线路的巡视过程中不受气候条件和电磁干扰的影响。无人机组成图示:

1.2无人机巡检图像传输技术

为了让电力线路检查人员对线路的情况进行详细的巡检和管理,我们需要在无人机上配备高清摄像机、照相机等设备,实现无人机在线路巡检过程中,可以对异常部分进行识别与标注并将实时状况发送到检查中心,以便巡检人员对其进行详细的检查和分析,确保电力线路的安全可靠,保障电网稳定运行。由于现阶段无人机不能携带大型装置长时间飞行,因此我们需要研究出一种适应于各种严峻环境的高清视频图像传输技术,使无人机在任何情况下都能够实现高清图像传输的安全平稳性,为无人机在电力线路巡视中的实际应用打下坚实基础。

二、无人机技术应用的优势和注意事项

2.1 无人机巡检技术应用的优势

无人机巡检技术在庆阳市电力线路上的突出作用有两方面:

一是解决了由于电力线路环境恶劣,人工巡视繁琐、危险的难题。无人机借助GPS或北斗卫星定位功能在环境极其恶劣的情况下持续不断地对线路隐患进行巡视、排查,大大减少人工巡视可能造成的意外与伤害,保障了巡视人员的人身安全,提高了电力线路安全性和可靠性。

二是无人机可以沿着电力线路进行实时的拍照或视频拍摄,并将视频或图像实时传输到监控中心,监控中心后台利用人工智能技术对线路状况进行分析和了解。另外,图像智能识别技术的应用,更有利于工作人员及时发现隐患,及时对电力输电线路进行维护,大大提高运行维护质量和效率。

2.2 无人机巡检技术应用注意的问题

目前无人机巡检技术可以部分替代人工电力线路的巡视,但不能完全替代人工巡检。无人机在巡检时受到众多因素的影响,因此不能准确判别电力线路的一些复杂问题,需要工作人员在后期通过视频和图片进行二次检查和巡视才能确保电力线路的安全性;目前人工智能技术尚处于发展阶段,相信在未来的发展过程中图像智能识别技术的大量应用,必然将大大降低人工检修的几率。

三、无人机在电力线路巡检中的应用

3.1用于线路故障查找

无人机的最大优势就是能够在严峻的环境下进行工作,避免了人工登塔查找故障,保障了巡视人员的人身安全;能够及时发现线路本体、附属设施以及线路保护区出现的缺陷或隐患,并能够提供线路进行维护、修理时的验收图像或视频。无人机在电力线路巡检中的应用不仅节约了大量的人力和物力,在一定程度上为电网系统的正常运行奠定基础。

3.2 用于电力系统日常维护

无人机巡检技术还可以应用于电力系统维护,我国电力线路范围广,地势条件也多有不同,通过无人机巡检技术不仅可以对电力系统进行日常的维护,还可以在电力路线巡检过程中,及时发现电力系统潜在的隐患和难题,通过图片和视频将这些问题及时的反馈给工作人员,使之及时的得到维护和管理,确保电力系统正常运行。另外,无人机对电力系统出现状况的判断更加客观、准确,能避免由于工作人员主观臆断造成人力浪费与事故蔓延。

3.3规划电力系统中的输电线路

无人机可以飞行到庆阳所辖线路各处,能够适应各种环境,可以对周围的环境进行照相和摄影,对输电线路的规划区域进行实际测量,方便工作人员对输电线路周围环境的了解,避免因为不了解环境条件和地势地貌做出错误的判断,对输电线路做出不合理的规划。另外,我们还可以利用无人机在地势险峻地区进行高空架线作业的功能,提高高空架线的质量和效率,确保工程顺利进行;还可以降低工作人员的工作难度,保障人身安全,确保电力线路施工进度的可控、可调。

3.4测量电网工程地形图

庆阳地区地势复杂,平地少,丘陵多,这给电力线路的架设带来了很大的困难。无人机的应用则大大降低了工程难度。无人机对环境气候的要求不高,能够适应各种突发状况,而且无人机航拍系统操作简单灵活,飞行状态稳定,对于实际测量以及对地理环境的信息收集等方面都有着突出作用,适用于电网工程地形图测量。

参考文献:

[1]直升机在特高压交流输电线路巡视中的应用[J].于德明,武艺,陈方东,汪骏,张海军,刘伟东.电网技术.2010(02)

[2]无人机输电线路巡检可见光拍摄方法研究[J].周辉.中国新技术新产品.2015(18)

论文作者:郭海涛,邱浩楠,郭振华,郭锐

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/9

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