无人机在输电线路全工况巡检系统中的应用论文_刘志明

无人机在输电线路全工况巡检系统中的应用论文_刘志明

(唐山供电公司 河北唐山 063000)

摘要:近年来,我国电网建设规模不断扩大,特别是电网改造的深入,电力设备大量使用,在充分保障电力需求同时,也对输电线路运行和管理提出更高要求。无人机在输电线路工程中的应用,对输配电线路运行进行实时、有效监测,是整个电网安全、稳定运行的基础保证。

关键词:无人直升机;输电线路;架线

一、引言

随着我国经济的发展,输电线路建设越来越多,由于所处地形复杂,自然环境恶劣,且电力线及杆塔附件长期暴漏在野外,会持续地受到机械张力、电气闪络、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤;输电线路走廊的树木生长情况、是否有违章建筑等情况也必须及时掌握。因此,对输电线路进行定期巡视检查,随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况,以便及时发现和消除隐患,预防事故的发生,确保线路安全;

二、无人机的应用优势

1.不会受地形限制,能多角度、近距离探察输配电线路的金具、绝缘子等设备,大幅提升了巡线效率;可对巡检得到的数据和信息开展异地分析,大幅减小了工作强度,降低巡检风险。

2.不受地理、气候干扰。对于人员很难达到或风险较大的区段,或气候相对恶劣情况下,应用无人机可进行日常巡检及查找故障,具有很高的安全性、机动性。

3.能快速巡查线路。无人机具有较稳定的悬停功能,可应用该功能对输配电线路、导地线、金具等元件故障、缺陷进行实时性监测、影像拍摄,并可实时传回到地面支持站及时分析和决策,为后续针对性处理提供重要的技术支持。

4.携带方便,易操作,效率高。相对小型的无人机可随身携带,其他外型较大的可随巡检车辆一同送抵现场。同时,操作准备时间少,超过80%的无人机可在90秒准备后起飞作业,在完成巡检后,可在最短时间内转移至下个巡检点,作业效率高。

5.功能易扩展。无人机是一个小型空中搭载平台,可配备多种监测仪器、设备,使其功能得到更好的扩展,比如:对输配电线路的塔身、导地线、绝缘子、金具等进行故障排查;输配电线路沿线超高树木检测等,这大大提高了无人机的实用性。

三、无人机在输电线路工程领域的使用

随着电网建设的日益完善,电力线路的覆盖面也越来越广泛,输电线路工程施工也越来越经常遇到各种特殊跨越的问题,如跨越河道,铁路,高速公路及其他带电线路等,现有的各种常见的施工方式均存在着一定局限性,所以通过无人直升机来填补现有技术的缺陷,达到提高工作效率,降低工程造价的目的

四、无人机的使用前景

1 必然性

无人机能实现自动巡线的功能,利用先进的视频识别系统,无人机将自动跟踪巡线并自动保持与带电线路的安全距离,通过可见光与红外监测技术,通过图像实时传输来识别运行线路所存在的一些问题。无人机系统研究的最终目的是实现送电线路初级导引绳的全自主展放。

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综上所述,无人机的研制及推广应用是社会发展的必然产物,代表着社会生产力的提高和社会发展的进步,是将科学技术应用于实际的具体表现之一,是"四新"技术在输电线路工程的体现之一。

2 可行性

随着我国经济的发展和科学技术的进步,原先被国外厂商垄断的制造技术已逐渐被国内的众多企业所掌握,而且具有自主知识产权,产品的型号也越来越多,基本可以满足输电线路工程施工的需要。现在有很多施工企业和科研机构合作采取共同开发的方式,把科学技术(科研成果)直接转化为生产力,这样做企业既节省了研发经费同时又缩短了施工工期,而且科研单位更可以将科研成果应用于实际,达到了双方共赢的目的。以上论述充分说明无人机在我国输电线路施工领域具有可行性、实用性。

3 实用性

3.1 应用广泛,受场地限制小,环保

无人机具有可以在狭小场地起飞和降落、使用维护方便、线路巡视作业准确、高效等优势,是输电线路巡检的理想装备。

除巡线外还可以应用到线路施工的众多方面,如高山、跨越电力线路、铁路、高速公路、普通线路导地线展放施工,用于牵引初导引绳等。

在同等效率的情况下小型无人直升机设备数量少,体积小,占地面积相对较小,可有效减少树木砍伐,青苗损坏及其它植被的破坏,环保效果明显。

3.2 使用方便,易于操作

无人机移动方便,设备操作人员、配合人员相对较少,无人机属于运动器材,航空审批手续相对简单,在跨越通航河流时无需封航,施工时间由自己灵活掌握。

3.3 安全高效

采用无人机巡线,不仅可以大大提高线路巡视质量和效率,还可以降低维护人员作业风险和工作强度,改善工作环境,提升输电线路运行维护管理水平。采用飞艇放线施工不稳定;采用动力伞放线操作人员存在一定安全隐患;采用有人直升机放线一方面费用高昂,另一方面施工组织难度大,安全风险高;采用人力展放导引绳费时费力,而且需要大量人工,人员素质良莠不齐,管理困难,同时因人工展放导引绳植被破坏性较大容易带来民事及环保问题,而阻碍施工进度;无人机由于采用远程遥控,飞机飞行安全稳定,安全事故发生率低,从而可有效降低施工作业中施工人员的安全风险,大大提高安全系数。

五、结束语

如今无人机技术发展迅速,在电网巡检中的应用也日益广泛。已逐步集合电子智能、通信、图像识别等多项高端技术,形成相对完善的无人机输配电线路巡检系统,该系统的运行大幅减小了输配电线路巡检的投入,且操作便捷、作业效率高、安全可靠,有着重要的应用价值。

参考文献

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[4]岳灵平,章旭泳,韦舒天,等.输电线路无人机和人工协同巡检模式研究[J].电气时代,2014,09:81-83.

论文作者:刘志明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/7

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