淺析無(wú)人機(jī)在輸電線(xiàn)路巡檢中應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023/8/23 15:48:10
0、前言
無(wú)人機(jī)以其簡(jiǎn)單小巧,成本低廉,容易操控,對(duì)作業(yè)環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在社會(huì)多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。如今在輸電線(xiàn)路運(yùn)行方面的應(yīng)用更發(fā)揮了巨大作用。無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)主要利用無(wú)人機(jī)空中平臺(tái)的功能,攜帶如高倍照相機(jī),高清攝像機(jī),紅外成像儀或?qū)Ь€(xiàn)損傷探測(cè)儀等設(shè)備,操作人員依據(jù)所要巡視線(xiàn)路區(qū)段信息和作業(yè)內(nèi)容在地面控制系統(tǒng)中制定相應(yīng)的飛行航線(xiàn),控制無(wú)人機(jī)對(duì)線(xiàn)路本體和走廊保護(hù)區(qū)進(jìn)行全光譜的快速拍攝監(jiān)測(cè),后臺(tái)技術(shù)人員及時(shí)對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析,有異常情況及時(shí)發(fā)出預(yù)警,從而快速發(fā)現(xiàn)缺陷隱患等,提高巡視效率和質(zhì)量。 ..................................................

▲ 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集原理
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近年來(lái),各輸電運(yùn)檢部門(mén)通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)輸電巡檢的實(shí)際應(yīng)用展開(kāi)試點(diǎn)和研究,逐漸完善無(wú)人機(jī)飛行巡檢管理方法,分析無(wú)人機(jī)巡視和人工巡視各自的優(yōu)劣勢(shì),歸納輸電線(xiàn)路不同地形下的巡視互補(bǔ)機(jī)制,為無(wú)人機(jī)協(xié)同巡視標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)打下基礎(chǔ)。目前主要實(shí)施對(duì)運(yùn)線(xiàn)路進(jìn)行多旋翼無(wú)人機(jī)桿塔精確巡視和固定翼無(wú)人機(jī)通道巡視。多旋翼無(wú)人機(jī)巡視以視距內(nèi)超低空飛行為主,懸停在桿塔每一層級(jí),對(duì)該層級(jí)絕緣子、線(xiàn)路金具、導(dǎo)線(xiàn)與金具連接處和附屬設(shè)施進(jìn)行無(wú)死角精確拍照;電動(dòng)固定翼無(wú)人機(jī)對(duì)線(xiàn)路通道環(huán)境巡視,在線(xiàn)路投運(yùn)之前進(jìn)行走廊保護(hù)區(qū)內(nèi)外部隱患信息采集工作,掌握走廊保護(hù)區(qū)內(nèi)樹(shù)木、建筑物、跨越物等相關(guān)數(shù)據(jù),為下一步制定清障計(jì)劃奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于老舊線(xiàn)路實(shí)行多旋翼無(wú)人機(jī)精確巡視,攜帶高清可見(jiàn)光相機(jī)和紅外熱像儀對(duì)桿塔本體進(jìn)行精確巡視,形成桿塔本體圖片數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)技術(shù)人員對(duì)圖片的識(shí)別,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患位置,為檢修人員提供檢修依據(jù)。

▲ 無(wú)人機(jī)山火特巡
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1、無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程
目前開(kāi)展無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程如下:

▲ 巡檢作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程
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2、無(wú)人機(jī)巡視作業(yè)應(yīng)用范圍
2.1 新線(xiàn)路預(yù)驗(yàn)收
使用固定翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行線(xiàn)路通道巡視,某供電公司220kV配套工程,桿塔數(shù)量為90級(jí),長(zhǎng)度為30KM。兩名班組成員操控電動(dòng)固定翼無(wú)人機(jī)飛行一個(gè)架次,耗時(shí)60分鐘,利用無(wú)人機(jī)航拍的照片錄像等資料從高空直觀(guān)的查看各類(lèi)隱患的具體位置,跨越情況,這樣一來(lái)既可以核實(shí)設(shè)計(jì)中要求處理的隱患的處理情況和處理進(jìn)度,又可以作為將來(lái)認(rèn)定線(xiàn)路投運(yùn)后線(xiàn)下建筑或樹(shù)木為施工遺留還是施工后建設(shè)、栽種的依據(jù)。這些都是人工地面排查無(wú)法做到的。使用多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行桿塔精確巡查,每天工作8小時(shí),巡視20級(jí)桿塔,大約耗時(shí)4天,多旋翼懸停在桿塔每一層級(jí),對(duì)該層級(jí)絕緣子、線(xiàn)路金具、導(dǎo)線(xiàn)與金具連接處和附屬設(shè)施進(jìn)行無(wú)死角精確拍照,形成桿塔本體圖片數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)對(duì)圖片的分析發(fā)現(xiàn)安裝缺陷。通過(guò)多旋翼可見(jiàn)光巡查,減少工人登桿強(qiáng)度。無(wú)人機(jī)不僅極大地節(jié)約了人工驗(yàn)收的時(shí)間,大大提高了工作效率。

▲ 多旋翼巡視圖

▲ 固定翼巡視圖
2.2 輸電線(xiàn)路特巡
隨著線(xiàn)路資產(chǎn)規(guī)模日益龐大,線(xiàn)路位于跨越湖泊濕地,高山大嶺地區(qū)巡視工作極難到位,利用無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化巡視,掌握線(xiàn)路資產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。
隨著氣候條件逐年惡化,各地強(qiáng)對(duì)流天氣情況越來(lái)越多,利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行受損線(xiàn)路精細(xì)化巡檢,保障電網(wǎng)在運(yùn)線(xiàn)路網(wǎng)架薄弱期間的安全運(yùn)行。

▲ 無(wú)人機(jī)特巡典型缺陷
2.3 災(zāi)情普查工作
利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行災(zāi)情普查工作則是一個(gè)有效的解決途徑,無(wú)人機(jī)小巧輕便,無(wú)需考慮載人安全風(fēng)險(xiǎn)因素,運(yùn)行使用費(fèi)用低廉,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),可與人工巡視人員互相配合,可以快速響應(yīng)及時(shí)對(duì)受災(zāi)區(qū)域桿塔本體、走廊保護(hù)區(qū)等進(jìn)行巡視拍攝,節(jié)省了大量的人力物力,在搶險(xiǎn)救災(zāi)中第一 時(shí)間搜集災(zāi)區(qū)線(xiàn)路數(shù)據(jù),為制定搶修方案提供第一手資料。
2.4 助力變電運(yùn)維
無(wú)人機(jī)巡視在可利用空中視角,對(duì)變電站開(kāi)展精細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)巡檢。

▲無(wú)人機(jī)特巡典型缺陷
3、結(jié)論
來(lái)無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)將作為輸電線(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)班組級(jí)別的工器具,將產(chǎn)生的海量級(jí)別的巡檢數(shù)據(jù),需要解決海量巡檢數(shù)據(jù)信息化處理問(wèn)題。同時(shí),無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路易受到周邊環(huán)境影響,進(jìn)而影響到無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的測(cè)控策略和作業(yè)效率,需要突只破相關(guān)的測(cè)控策略?xún)?yōu)化技術(shù),無(wú)人機(jī)就可以做到對(duì)線(xiàn)路缺陷的自主識(shí)別并及時(shí)預(yù)警,可將其更加廣泛的應(yīng)用于線(xiàn)路的正常巡視工作,以其高效和精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì),減少甚至取代傳統(tǒng)的人工巡視,做到線(xiàn)路巡視的智能化。
此外,未來(lái)無(wú)人機(jī)應(yīng)用另一個(gè)方向是開(kāi)展無(wú)人機(jī)故障巡視工作,通過(guò)攜帶夜視儀或?qū)驌p傷探測(cè)儀等設(shè)備,可不受夜間視線(xiàn)和不利地形的影響,在跳閘事故后第一時(shí)間快速對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行檢查巡視,依據(jù)已有的特殊巡視的航線(xiàn),截取起點(diǎn)、終點(diǎn)快速制定事故巡線(xiàn)的飛行航線(xiàn),在故障點(diǎn)區(qū)域 30 公里范圍內(nèi)展開(kāi)多架次高密度的檢測(cè)巡視,發(fā)現(xiàn)異常情況后根據(jù)其具體位置,地面人員就可以準(zhǔn)確的找到事故點(diǎn)位置進(jìn)行具體桿塔的登塔巡視,確認(rèn)故障類(lèi)型,制定搶修方案,尤其對(duì)山區(qū)等特殊區(qū)段更能凸顯它的快速性和準(zhǔn)確性,至少可以縮短故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間 6-8 小時(shí),大幅提高設(shè)備安全管控水平??傊?,無(wú)人機(jī)巡視模式是未來(lái)輸電線(xiàn)路運(yùn)維工作的發(fā)展趨勢(shì),隨著低碳和環(huán)保理念的不斷深入人心,依托無(wú)人機(jī)自主巡檢技術(shù),既可以改變輸電線(xiàn)路運(yùn)檢傳統(tǒng)模式,真正做到零排放,又可以極大解放勞動(dòng)生產(chǎn)力,充分發(fā)揮每一名員工的創(chuàng)造力,為電網(wǎng)“大檢修”開(kāi)辟新的更廣闊的生產(chǎn)模式。
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