【漲知識】你的無人機能巡檢電力線嗎?
輸電線路分布點多、面積廣,所處地形復雜,自然環境惡劣,電力線及桿塔附件長期暴露在野外,受到持續的機械張力、雷擊閃絡、材料老化、人為影響而產生倒塔、斷股、磨損、腐蝕等損壞,必須及時對其修復或更換。絕緣子還存在被雷擊損傷,樹木生長引起輸電線放電,桿塔存在被偷竊等意外事件,也必須及時處理。傳統的人工巡檢方法不僅工作量大而且條件艱苦,特別是對山區和跨越大江大河的輸電線路的巡檢,以及在冰災、水災、地震、滑坡、夜晚期間巡線檢查,所花時間長、人力成本高、困難大、風險高。
無人機巡線的優勢
利用無人飛機進行輸電線路巡線研究需要跨多個高技術專業,研究深度和水平要求較高,是一項剛剛起步的新技術,目前已在華中電網、南方電網試點進行應用。與常規人工巡檢方法相比較,此項技術更為先進有效,已成為保障線路安全運行的一種新的經濟可行的手段。利用無人飛機巡線,可以減輕工人“千里巡線”的勞動強度,降低高壓輸電線路的運行維護成本。
無人駕駛飛機機身輕巧,并裝載有先進的航測系統,和有人飛機、直升機相比,受陰、雨、霧等天氣的限制要小得多。這些優越的性能使無人飛機成為輸電網巡線更為有效的工具。無人飛機巡線還可以提高巡檢作業的質量和科學管理技術水平,可以增強電力生產自動化綜合能力,創造更高的經濟效益和社會效益。
隨著輸電可靠性指標的要求越來越高,以及無人飛機巡線各種實踐內容的不斷豐富,無人飛機巡線的優越性將越來越突出。無人飛機巡線必將成為一種快速、高效、大有發展前途的巡線方式。
無人機巡線做什么
可以識別各種輸電線路缺陷問題。可以識別架空輸電線路的基礎、塔體、支架、導線、絕緣子、防震錘、耐張線夾、懸垂線夾等容易發生事故等關鍵部位,也可識別人為設備、偷竊、樹木放電、雷擊、污染、霧氣等影響輸電線路造成線路性能下降的問題。
無人機巡檢桿塔示意圖看看別人怎么做
寶雞供電局隸屬國家電網公司陜西省電力公司,是國有大型骨干企業,擔負著寶雞地區電網的規劃、管理、建設、調度、運營和搶修等工作,向本地區9縣3區(其中8個屬躉售縣電力局)和轄區內重要軍工、企業、鐵路等客戶提供電力供應,并向甘肅、西安、咸陽、漢中等地區轉供電力,供電面積18172平方公里,供電人口380萬,是西北電網的重要樞紐之一。
陜西寶雞供電局送電工區現有運行人員106人,負責維管寶雞地區35kV及以上在運線路138條3057.223km,其中平原區線路808.287km、丘陵區線路870.303km、山區線路899.119km、原始森林區線路488.861km。
近年來工區生產人員嚴重不足,加之所轄山區等走徑差的線路較多,日常檢修、消缺、防外破等其它工作影響,線路巡視完成率始終無法得到保證。共設計三套方案:
第一套方案:將小型攝像機和照相機固定在飛機吊艙內,對導線及絕緣子串進行攝像。該方案只需一人操縱飛機,可在回來后觀察錄像帶。但由于存在飛機抖動,攝像對焦不準的情況,雖然可以對桿塔倒塌、傾斜、線路斷線、絕緣子脫落、樹林碰線等明顯現象進行快速分析識別,但對于常規的污閃、線路發熱、絕緣子開列老化等問題還不能識別,需要進一步研究更好的方法。
無人機巡視關鍵部位拍攝圖片
1號耐張塔,B點中相導線掛點
4號直線塔,右相地線掛點
35號酒杯塔,B點絕緣子掛點底部掛點第二套方案:利用無人飛機巡線方式是使用無人飛機控制數據鏈,把可遠傳的可見、紅外熱像儀的信號傳送到監視地面屏幕進行分析。無人飛機巡線由2人進行,一人專職操縱飛機,一人監視地面屏幕。發現可疑區段可懸停或者來回飛行細查;實時監視和錄像可同時進行,還可進行高清晰度的攝像,飛機飛回后進行圖片分析。
若用可見光攝像,應在天氣睛朗時進行;若用紅外熱像儀,宜在早上日出前、傍晚日落后和陰天不下雨時,才能較好識別線路發熱地點。一般飛機巡線時最好在導線側上方沿導線飛行,飛機和太陽宜在導線同側,避免逆光;鏡頭軸線應與水平面成一定角度,距導線小于100m。鏡頭的指向(一般可自動調焦)通常預先在地面固定好,飛行中不再變動。若需變動時,靠改變飛機飛行軌跡來實現。如果在運動的飛行器上配備十分復雜陀螺穩定系統平臺就可以實現自動瞄準,一次成像,然后對輸電線路進行精確分析。
無人機巡視關鍵部位拍攝圖片
13號酒杯塔,右相地線掛點
15號耐張塔,左相地線掛點
20號耐張塔,左相絕緣子串連接點第三套方案:采用自主線路衛星導航控制、地理匹配自動控制、線路桿塔自動跟蹤等飛行控制功能,使無人飛機巡線進入可根據輸電線路的走向、海拔高度、轉角等全自動化進行線路跟蹤飛行控制,使無人飛機緊貼著輸電線路進行貼身的巡線工作。
在實際操作中,發現三套方案各有優劣,最好因地制宜,根據不同現場情況采用合適方案。
發現的隱患問題
3號基塔,B點絕緣子連接處存在銷釘缺失
2號基塔,A點絕緣子串上方,疑似銷釘缺失
無人飛機飛行穩定,具備攜帶穩定能力的攝像平臺,同時安裝可見、紅外熱像攝像設備,具備攝像設備自動控制攝像功能,可以進行拍攝地面線路桿塔高分辨率航空影像。
無人飛機具備線路桿塔自動跟蹤識別技術、攝像快速對焦成象技術,使安裝的可見、紅外熱像攝像設備自動對焦到線路桿塔等目標,快速曝光,生成高清晰的地面桿塔、線路、樹林、絕緣子、金具等可見、紅外影像,具備自動輸電網故障識別攝像功能,無人飛機自動飛行巡線,輸電網故障自動識別,輸電線路巡線告別人力,走向自動化。
責任編輯:售電小陳
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