高压输电线路的无人机电力巡检技术研究

2019-07-12

探索科学(学术版) 2019年11期

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随着国内用电量的持续扩大,国内相应的高压输电线路的数量也持续扩大。如果通过传统的人工电力检测的方式,在人力和物力上将会存在巨大的耗损,在这种情况下,人们也逐渐重视到无人机电力巡检技术的重要作用。然而,无人机电力巡检技术在实际应用的过程中依然涌现出一些问题,很难达到当前输电线路的巡检的基本需求,因此,对其进行深入探究和分析是目前的重中之重。

一、无人机概述

无人机全称就是无人驾驶飞行器,其主要组成部分包括红外感应系统、快速光谱照相机以及故障监控系统,应用于部分危险系数较高或者十分复杂的地区进行监测并实时拍照,并且把照片通过网络传输到计算机当中,为了让操纵人员能够获取施工地区的具体情况,制定科学、合理的施工方案。其显著的特点有智能、遥控、高空等,是现代化技术下的产物。通过这种方式有利于更好的管理部分难度较大、自然环境恶劣的工程,与其他方式或手段相对而言其优势十分明显,能够降低能耗,节约人力、财力以及物力,从而最大程度上的减少施工成本。

二、无人机巡检的优势

进行高压输电线路巡检,其中最重要的就是对导线、支架、铁塔以及其他设备实施实时监测,保证高压输电线路能够正常工作,确保供电的稳定性和可靠性。高压输电线路的巡检显著的特点包括范围广阔、天气恶劣等,并且在实际检修维护工作当中危险系数比较高。尤其是部分偏僻的地区的高压输电线路,相关巡检人员通常需要翻山越岭,对体力的消耗比较大。无人机的广泛应用让巡检工作变得更加高效、便利,这是其所具有的两个明显的特点,从而显著地提升了巡检的效率,并且巡检结果准确、监测质量较高。最重要的是无人机还可以持续地收集设备巡检相关数据,并把这些关键的数据通过网络传输到计算机数据库当中,有利于更好地管理供电系统,保证供电设备能够正常的输送电能。

三、无人机巡检的现状

无人机巡检主要是通过四种方式:其一,监测通道;其二,扫描精准;其三,检测故障;其四,特殊任务。监测通道,具体是指对一些工程主体结构为管道以及可能发生故障的设备进行实时监测;精细扫描具体指的是对相关的设备或输电线路展开精准排查;检测故障具体指的就是找到设备发生故障的地方,检查其受到损害的程度以及造成故障的相关因素;特殊任务具体指的在自然灾害当中,依据相关命令监测自然灾害造成的损失大小以及设备等,有助于帮助人们消除自然灾害。精准扫描和通道监测需要结合监控对象的实际情况来确定监测工作频率。排查故障和其他特殊任务就是根据实际发生的故障以及实际的特殊任务来展开的。

然而在现阶段各种工作方式当中,无人机巡检依然存在一些不足的地方,由于巡检方式单一,操控方式主要是人为操控,在调度无人机的过程当中,需要让无人机对目标物近距离进行拍照,通过这种方式得到的信息是存在缺陷的:其一,由于操控方式主要是人为操控,操纵者的水平高低会直接影响到监测结果的准确性,在监测的过程当中操作失误会造成无人机碰撞到电线的事故发生,会损坏电线,这也是无人机在工作当中造成的不稳定性和偶然性;其二,在信息收集过程中,绝大多数收集到的信息是可见光光波形成的,缺少相关的地理信息,而且部分数据没办法静下心量化处理,与传统的实地巡检存在一定的差距;其三,在实际操作的过程当中,无人机收集到的图像等信息缺少科学、合理的管理方式,造成图像等信息无法为具体工作带来参考价值。针对以上不足的问题,本文提供的解决办法是:其一,在用无人机取代人工收集数据的过程中,需要安装GIS并且需要让摄像角度自由切换;其二,依据巡检的具体对象预设好GPS,有助于无人机准确飞行,完成正射影像,以便于测量;其三,在管理的过程当中需要进行科学、合理的数据管理,把收集到的信息进行分类保存,以便于企业能够准确找到相关数据,结合数据信息分析为实际工作带来一定的参考价值和意义。

四、无人机电力巡检的工作内容

通过无人机巡检的四种方式,把220kV的高压输电工程作为探究对象,探究无人机的具体工作。因为探究的对象十分复杂,输电线路主要是在偏远地区,地区的地形相对来说比较复杂,传统人工巡检方式,完成监测任务的难度比较大。这个时候,我们就可以利用无人机取代人工,来展开线路巡检,有助于提升工作的效率,尤其是在应急巡检的时候,其优势就变得十分显著。

(一)通道检测的巡检形式。通道监测具体指的就是监测线路一定范围之内有没有违规建筑以及工程。仅仅利用无人机进行监测,很难获得符合电力企业需求的信息,就无法根据具体数据信息采取解决办法。因此,无人机在进行管道检测工作过程中,不仅需要进行图像收集,与此同时,还需要设置相应的飞行路线,保证收集到的图像是正射影像,以便于高效地处理发生的故障,并且无人机所收集到的相关数据可以作为关键证据,有助于具体任务的布置与实施,从而有利于有效的减少纠纷。

(二)精细扫描的巡检形式。所谓精细扫描,是由于在巡检的过程当中需要确保线路的安全,例如部分设备十分精细,需要仔细勘察才能够确定其有没有正常的工作,例如绝缘子、接地装置等。以便于能够避免传统巡检过程中存在的问题和弊端,从而让获得的图像更精细以及数据更精确。

(三)检测故障和特殊任务的巡检形式。这两种巡检方式与传统巡检方式具有一定的差别,排查故障和其他特殊任务就是根据实际发生的故障以及实际的特殊任务来展开的。在实际操作过程当中利用“手工操作+智能操作”方式,让得到的数据准确性更高,把获取的正射影像进行记录保存,与此同时,还需要完成在线数据输送,及时的把现场的实际情况告知巡检人员,以便于巡检人员能够及时制定修理的方案。