输电线路巡视中无人机技术的运用分析

时间：2022-05-23 23:22:22

关键字：巡视无人机技术运用

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[导读]摘要:输电线路的稳定性是电力系统稳定运行的重要保障,其能否安全运行直接关系到电力系统能否安全运行。在输电线路的巡视中,传统方法采用人工巡视,不仅会让工作人员劳累,导致巡视不合格,而且在某些地形特殊的情况下,人工巡视甚至根本无法实现。随着近几年来无人机技术的发展,输电线路巡视问题得到了完美的解决,无人机不仅能够代替工作人员进行巡视工作,还能有效地对无法达到的区域进行巡视。现对目前输电线路巡视中的问题进行分析,并探讨了无人机巡视技术的发展和应用。

引言

随着社会经济的快速发展,对于电力的需求也在增大,输电线路越来越长。输电线路是电力系统的主要组成部分,输电线路的稳定运行是保证电力系统稳定运行的关键所在。因此,展开对于输电线路的巡视工作有利于保证电力系统的稳定运行。传统的人工巡视不仅效率低,而且在面对特殊地形时往往无法开展巡视工作,尤其是在遇到丘陵、高山、沙漠等特殊地形的情况下。除此之外,人工巡视花费时间长,耗费的成本高。虽然通过基于直升机的人工巡视能解决部分问题,但是直升机成本过高,无法大规模进行应用(图i）。为了保障电力系统的安全稳定运行,对于输电线路的巡视工作积极采用先进、有效的新措施十分关键。

图1传统巡视中的直升机巡视

1输电线路巡视中无人机应用的重要性

无人机技术是通过无线电技术对不载人飞行器进行远程控制的技术,无人机本身具有成本低、易控制、小巧灵活等特点,因此在不同的领域都得了广泛应用,尤其在输电线路巡视中应用的效果更为突出。

输电线路巡视中应用无人机可以极大地提高巡视效率,减少电力企业对于巡视资金的投入,在巡视过程中只需调动一小部分人和无人机即可,无需像传统的巡视那样耗费大量物力、人力。在人工巡视过程中需要用到高空架线,因此导致了费用大大提高,使用无人机进行巡视,一次性可使用4h,进行长达30km的线路巡视,相当于30个巡视人员一天的工作量,且面对复杂地形时不会受其影响,不仅有效缩短了工作时间,还减少了巡视工作的费用,为企业带来了更大的利润。

采用无人机进行输电线路巡视,发现的问题较为准确,且可以及时通知相关部门进行仔细查看。无人机还可以对输电线路周围的树木、建筑进行排查,防止出现违规违章建筑、植被,从而使输电线路的安全运行得到更好的保障,防止恶劣环境对线路巡视造成影响。此外,无人机相对于人工巡视而言,范围更加广、更加全面,能从多角度进行巡视,如果遇到雷击等自然灾害造成的故障,无人机可以在空中及时发现故障位置,极大地提高了巡视效率和质量,减少了巡视人员的工作量。

2无人机巡检内容

无人机巡检(图2）主要是对输电线路导线、地线和杆塔上的金属、绝缘器件、附属设备和线路等设备进行常规性的检查工作,在巡检时根据线路的运行状况不同,按照相关要求对设备展开可见光巡检或红外巡检项目。在进行故障巡检时,通过无人机确定出重点检查区域和部位,及时查找到故障点和其他异常状况。除此之外,通过无人机巡检可以完成鸟害巡检、灾后巡检、放火烧山巡检、树木巡检等等。

图2输电线路无人机巡检

3输电线路巡视中无人机应用的技术

3.1无人驾驶技术

如果巡视人员一直要对无人机进行控制,则长时间面对屏幕很容易造成眼睛疲劳,无法保证在操控无人机时的精准性,这就使得无人机在巡视工作应用中的优势全无,因此需要让无人机实现自行控制降落,在巡视中做到沿线检查并保持安全距离。为了保证无人机在巡视过程中能够应对恶劣环境,应用无人驾驶技术,使其遇到特殊情况时可自行判断选择返航或紧急降落,同时也能够接受控制人员的指令。

3.2图像传输技术

无人机上的摄像头可取代人眼控制输电线路的巡视检测,将有问题的线路传给操作人员进行判断和确认。无人机上要同时装备摄像头和图像传输机,才能保证操作人员获得清晰的图像。为了保证传输效率,无人机需要采用压缩算法对图片进行压缩,因此无法保证图像的清晰度[4],这就需要选择合适的图像传输技术。此外,由于输电线路常年暴露在野外,经过自然环境的打磨对其进行确认会比较困难,要对故障点进行分析检测,需要无人机在故障部位进行悬停,这样才能有效地对出现的问题进行排查。

3.3检测方法

无人机的检测是非接触性检测,采用红外热像仪可以对输电线路的局部故障进行排查,基于红外热辐射的原理,通过电子光学检测,就可以对线路故障区域进行判断。

4输电线路巡视中无人机的应用

在输电线路巡视中应用无人机(图3）,除了可以对线路故障进行巡视外,还能获得输电线路的各项数据。对于输电线路可能存在的故障,无人机巡检成为快速发现并解决故障的重要手段。无人机巡视的成本相对较低,能够顺利完成线路故障的统计分析,使得各项故障得到合理地解决。通过操作无人机,管理人员可以得知线路目前的运行状态,再利用科学的办法对线路故障率进行计算,并采用有效的处理措施解决故障问题。无人机巡检应用在输电线路巡视中,不仅可以得到准确的数据信息,还能获得良好的经济效益,降低输电线路巡视成本。因此,在以后很长一段的时间内,无人机巡视将成为线路巡视的主要手段[5]。