研讨输电线路的无人机测距技术研究与应用论文_李飞虎

研讨输电线路的无人机测距技术研究与应用论文_李飞虎

(中国南方电网超高压输电公司柳州局 广西柳州 545006)

摘要: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。

关键词:输电线路;无人机;测距技术

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。相对其他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,南方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、影响因素

2.1天气因素

无人机的飞行和视频拍摄受到当时天气情况的制约。如果天气晴朗,能见度高,空气透彻,无人机稽查拍摄的视频就会很清晰。如果天气晴朗但有风,分吹的天空万里无云,空气杂质少,拍出的视频也会清晰,但是对无人机飞行又会又影响。若是风力达到3级以上,便不能采用无人机稽查。虽然现场的天气预报水平越来越高,预测越来越准,但天气仍旧是最难预测的因素。无人机使用前必须观察当时天气,据情况调整飞行方案或推迟飞行。

2.2信息干扰因素

现在常用的无人机控制信号一般都是2.4G,和WiFi蓝牙一个频段,方便用手机或其他移动设备进行交互。如遇到干扰则可能影响无人机的飞行。

强干扰主要分布在一些楼宇密集的住宅或者商业区附近,WiFi信号多且混乱,如果在此区域起飞,容易造成飞控信号错乱,极其容易坠机。

2.3电池续航因素

目前民用无人机配备的电池能保持续航10~15min,搭载视频录制与传输设备跟通讯对讲设备则会提高能耗,实际使用时间其实不足10min。也就是无人机稽查时间最长不能超过10min,受此制约,无人机稽查不宜长时间进行,目前使用是根据现场情况在关键作业点短时稽查。

2.4无人机及相关设备维护因素

任何机电系统都需要响应的保障与支持设备,支持其正常运转。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于无人机稽查系统,保障与支持支持设备设备中很多设备在一线使用,必须随身携带,能够即刻保障支持。日常维护检查必须由专人负责,定期检查、调试。搭载精密设备的无人机必须由专业人士操控,起飞前做好各项检查,确认无问题后方可起飞。

三、无人机在线路巡视的应用

3.1为什么选择无人机巡线

随着社会经济发展、电力需求的持续增长,电网长度与复杂程度也逐年增多。电网的巡视,特别是山区巡视的复杂程度、与困难程度与日俱增。最近几年员工薪酬成本也大幅上涨,之前的靠“人海战术”作业已远远落伍。随着社会的发展,整个产业由人力集约化向科技集约化发展。普通的劳动性工人已不适应企业对于未来的开拓与薪酬的管控。薪酬现在已经快成为一个企业的主要支出。随着人类科技的进步,特别是近几年无人机技术的日渐成熟、成本日益降低,给了我们另一个选择。

3.2无人机巡线的行业前景

在国内利用无人机进行电力巡检的公司虽不算多,但数量也在逐渐地增加。无人机电力巡线因其方便快捷、数据清晰等特点被越来越多的供电公司所接受。由于线路巡视的特殊性与复杂性。高效率、低成本、便捷、可靠的无人机的需求会越来越大。

3.3无人机巡线的优点

无人机具备远距离、高空、快速作业能力,在航拍、测绘、军事、消防、救灾等方面已经得到广泛应用。现在已经有无人机代替有人飞机进行农业生产作业、在火灾上空穿透浓烟寻找火源、迅速跨越山峰或河流搜索失踪人员等工作的情况。利用无人机巡线,与传统人工线路巡视相比不受地形限制,轻松穿越高山峻岭、河谷与林区;速度快,最高时速能超过200km/h;降低劳动强度、减少作业风险,并可将巡视数据带回分析。现在航拍已经能支持清晰度为720P图传与4K的拍摄,从细微处查找隐患点。携带、运输方便、灵活。多旋翼小型无人机自身重量可控制在10kg以内,可由巡视人员随身携带。多旋翼小型无人机在起飞场地上不受限制,只需一小块1m2平整地面即可,在特殊地形甚至能手持起飞与降落。一般多旋翼小型无人机采用电池提供动力来源。

3.4无人机红外成像设备在电力巡视中的应用

当无人机搭载红外热成像设备后,近距离检测难以攀爬的设备。工作变得更加高效、轻松和安全。红外热成像摄像头可感知低于0.1℃的温差,提供出色的热成像效果。测定全部电力线路的温度显示,判断有误异常过热。可精准测量与显示任意一点的温度,对异常做最终确认。现在市场上的红外热成像相机已能做到设置高温阈值,检测到高于阈值的温度能自动进行高温提示,让巡测工作更为轻松。

四、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。

结语

综上所述,输电线路运行环境复杂多变,受到的影响众多,这就提升了输电线路测距巡检的难度。相较于其他测距方法而言,无人机测距技术有着效率高、安全性好的特点,本文简要研究了输电线路的无人机测距技术,探讨了无人机测距技术在输电线路巡检测距中的具体应用,旨在进一步提升无人机测距技术的应用水平。

参考文献:

[1]羊英琦.浅谈输电线路测距中无人机的应用[J].科技创新与应用,2014.

[2]郭昕阳,李卫国,郑建刚.一种轻型电动无人机在输电线路测距中的应用技术[J].华北电力技术,2013.

作者简介:

李飞虎(1990.05.19),性别:男;籍贯:玉林市;民族:汉;学历:本科、;职称:无;职务:线路巡行检修中级作业员

论文作者:李飞虎

论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期

论文发表时间:2019/6/3

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