(冀北电力有限公司廊坊供电公司 河北廊坊 065000)
摘要:在进行高压输电线路中引进无人机巡检技术,将有效的提高故障查询效率与处理能力,保证高压输电电网能够稳定、安全的运行。
关键词:高压输电线路;无人机;巡检
一、输电线路巡检的总体概述
1输电线路巡检内容
①地面和地基,重点在于确保地基建设时的质量,杜绝地陷等不良情况的出现;②杆塔,在检查时必须保证杆塔基础的牢固性,避免出现松动或下沉等情况,以免造成不必要的损失;③接地装置,要尽量避免外露或断裂等问题,保证接地装置的稳固与可靠;④拉线,拉线比较容易被腐蚀或出现松动的现象,在检查时要重点关注这些问题。而线路的相关部件和注意事项包括:①防雷设备,要保证避雷器的正常工作,及时发现计数器的破损或松动等问题并尽快处理;②检测设备,需要检查其是否存在损坏、失效或部分缺失等情况;③防鸟设备,需要检查鸟刺是不是有变形、破损等情况出现。对架空线路环境通道的巡检主要以线路是否与附近的物品保持合适的距离;有没有违规的施工作业存在;附近不能够有易燃易爆物品;地面有没有出现裂缝或塌陷等。
2传统巡检制度上的障碍
随着科技的不断创新,管理理念也发生了相应的变化,而输电线路巡检的方式也由先前的单一模式向科学合理的模式转变,尽管巡检的方式发生了变化,但巡检的根本内容并没有随之改变。作为一种最基本的操作手段,地面巡检存在较大的限制性,从管理的方面来讲,不同巡检的方式主要取决于输电线路的状况,由于当下电力事业的发展迅猛,传统的巡检方式已不能满足输电线路的安全需要。且常规的巡检制度的制定并没有统筹全局,没有对输电线路的运行状况进行充分的考虑,由于巡检制度的确立没有针对性,经常导致部分区域的巡检状况被忽视。这样导致巡检结果的真实性与可靠性有待考证,检查的质量也很低,还会造成需要检查的地方没有检查到而正常的地方经过反复检查的状况出现。从工作人员的角度来看,很多输电线路所在的自然环境比较恶劣,巡检人员在检查过程中,每个地方都要能检查到位,这就会出现检查人员检查完一个之后要走很长一段路程才能到达下一个检查地点的情况,如果再遇到恶劣天气,很容易导致安全事故的发生,而且需要消耗大量的人力物力。无人机已广泛应用于生产生活中的各个领域,与常规人工巡检方法相比较,此项技术更为先进、安全、有效,可以成为保证线路安全运行的一种新的经济可行的手段。
二、无人机巡检技术的优势
简单来讲, 无人机输电线路巡检技术就是将相机、小型摄像机或者红外测温装置等固定在小型无人机上,通过遥控操纵实现对线路的全线拍摄,或对重点部位的拍照取样,再结合得到的影像资料分析故障的原因及检修策略,如图 1 所示。
现阶段,应用无人机巡检技术能够实现对杆塔倾倒、断线、绝缘子脱落以及树枝挂线等的快速识别和分析,可克服人工地面巡检的环境限制,解决观测视角过小的问题,也可以消除直升机巡线中存在的费用高、安全性差等缺陷。无人机技术在输电线路巡检中能够完成的任务见表 1 。
相较于传统的人工地面巡检,无人机巡检技术具有非常显著的优势。 从巡视方式看,无人机巡视可减少工作人员的负担, 提高输电线路巡视的效率和质量,对线路的运行情况进行准确、全面的反映;从巡视制度看,无人机巡视与人工巡视的相互结合能够实现对输电线路的状态巡视,从而弥补由于统计错误导致的线路巡视不到位问题。
三、当前无人机在输电线路巡检中的运用
多旋翼电动力无人机能够在日常巡检和应急抢修中,通过高精度飞行控制系统, 近距离靠近输电线路低速飞行或者悬停,通过所搭载的高清摄像机或者热成像仪等监测设备,实现对故障或隐患点的精细检测。无人机的使用范围也是很广阔的,如监控、搜救、搜索等都能够用的上,就可以最大程度的消除安全隐患,制定更为合理的巡检或抢修方案,节省人力物力,缩短抢修时间。 在输电线路中使用无人机,可以说是民用领域发展的一项重要表现, 通过使用电动力多旋翼巡视无人机,无需花费额外的人力和器械,也不存在工作安全问题, 就可以对电力日常巡检和应急抢修工作中的各种隐患或故障点进行精细化监测,监测对象可覆盖所有感兴趣的位置,包括工作人员无法到达或者很难到达的地点,为管理人员的指挥决策提供详尽真实的参考数据。运用实例:国网某检修公司在日常使用最多的便是型多旋翼无人机,这种机型具有无可比拟的优势,它不仅有着最大起飞重量,而且也有着最大载荷量。它的机身采用的是碳纤维复合材料,并且采用双路复合供电。它的起降方式有两种:①自驾;②手控,并且具有增稳、手控或者自驾等控制方式,还有失控保护的功能,从而大大降低人员的生命安全风险。此外,随机还搭配柔性防抖云台,很多的器材可以搭载,比如红外热像仪器、可见光照相机以及摄像机等等。 在设备带电的条件下,该机型可以解决很多的问题,具体有以下几方面:①对地线上、线路导、下挂点金具连接情况进行检查;②对地线、导线与金具的连接部位的磨损情况进行检查;③对特殊地段绝缘子串销钉锁紧情况进行细致的检查;④对地线、线路导线损伤情况进行诊断,为检修消缺处理提供依据;⑤能够进行故障巡视作业,比如寻找雷击闪络点等。
四、无人机在输电线路巡检中的发展
1从巡检方式角度看
无人机是通过无线遥控,用装备本身的程序控制机体上的拍照设备进行输电线路巡检,因为巡检路线会出现很多不同的情况,所以在进行巡检过程之前,需要优先策划出无人机最佳的巡检路线并应将巡视路线设定成为往返巡视路线,便于工作人员能够观察到不同的角度,提高对输电线路的巡检质量。无人机未来主要的发展方向则是,利用先进的科学技术,对机载拍摄设备进行改装升级,以实现将拍摄视频及时传送,让无人机巡检方式完全取代人工巡检方式。此外,无人机还需要在反映线路可视现象的同时,将线路断股、放电等不可视状态进行检测并反映出来,在当前的基础上添加运用红外拍摄的方法,让其巡航功能更加强大。
2从巡检制度角度看
当代巡检对于巡检制度提出了更新、更高、更难的要求,例如减少巡检人员数量、压缩巡检人工成本、提高巡检精确度、确保巡检安全性等,而无人机巡检能很好地适应这些要求。 伴随着科技的快速发展和提高,无人机的使用成本也会不断的降低,当降低到一定程度时,便可以推广到大规模的使用当中去了,为了保障可靠的输电性能,供电企业都可以将无人机利用到全线路的日常巡检当中去,而不是只跟现在一样,只能进行短期巡检。
结束语
高压输电线路电网检查与维护工作对其能够安全、可靠的运行产生了直接的影响作用。 但是受到高压输电线路网络覆盖面积不断扩大、涉及地域地形地貌复杂性不断提高以及各种自然恶劣天气的影响,传统人力巡检的方式已经无法满足巡检要求且危险系数较大。因此,本文将对高压输电线路中无人机巡检技术的运用进行简要分析。
参考文献
[1]徐华东. 无人机电力巡线智能避障方法研究[D].南京航空航天大学,2014.
[2]熊典. 输电线路无人机巡检路径规划研究及应用[D].武汉科技大学,2014.
论文作者:王五根,闫继成
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/19
标签:无人机论文; 线路论文; 情况论文; 方式论文; 高压论文; 输电线论文; 技术论文; 《电力设备》2016年第22期论文;