架空输电线路无人机巡检技术探究

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年第36期   作者:   冶福军
[导读] 对架空输电线的有效巡检对于整个输电线路有效运行的关键要素非常重要。
        冶福军
        国网青海省电力公司海西供电公司 青海省 格尔木816000
        
        摘要:对架空输电线的有效巡检对于整个输电线路有效运行的关键要素非常重要。输电线路在运行期间的稳定性和安全性是整个电网工作中非常重要的因素。过去的大多数巡检方法都是人工巡检的。对于相关人员来说,工作压力比较大,效率比较低,复杂度也比较高。另外,由于在工作地点工作量相对较大,因此有必要充分利用无人机进行巡检以提高巡检工作的质量。
        关键词:架空;输电线路;无人机巡检技术
        前言:输电线路具有较大的覆盖区域,交叉区域的地形非常复杂,自然环境相对恶劣,使得输电线路的操作和维护变得困难。输电线路设备长时间暴露在野外。 每年需要大量的人力和财力来了解线路的运行状态并及时消除线路的隐患和缺陷,但是传统的巡检方法主要是人工巡检。在某些特殊的地形和气候条件下,检查非常困难并且效率较低。因此,通过合理应用无人机巡检技术,可以及时,高效地发现线路中的隐患和缺陷,采用相应的措施进行解决,在某种程度上保证输电线路的安全稳定的运行。
        一、无人机巡检技术应用的重要性
        输电线路是整个电力系统中非常重要的组成部分。 由于输电线路在运行过程中会受到各种因素的影响,因此,输电线路需要科学合理的管理和控制。在施工过程中,受地形和其他原因的影响,操作过程中的负荷增加,内部压力持续上升,其他因素降低了各个组件的质量。因此,如果在安全检查过程中找不到有效的发现,将导致电力系统的供电质量下降。无人机巡检技术可以方便有效地检查整个生产线的安全性,从而避免出现安全问题。
        二、无人机巡检技术的优势
        简而言之,无人机输电线路巡检技术将摄像机,小型摄像机和红外温度测量设备固定到小型无人机上,并通过遥控器实现线路的全线摄影,并对主要部件进行拍照和采样。基于获得的图像数据,我们分析故障原因和维护策略。在此阶段,可以使用无人机检查技术来快速识别和分析杆塔倾倒、断线、绝缘子脱落以及树枝挂线等。这样克服了人工地面巡检的环境限制,解决了观测角度过小的问题。 它还消除了直升机巡检的高成本和低安全性缺陷。
        与传统的人工地面巡检相比,无人机巡检技术具有巨大的优势。从巡视方法的角度来看,无人机巡视可以减轻工作人员的负担,提高输电线路巡视的效率和质量,并准确,全面地反映输电线路的运行情况。通过巡视制度看,无人机巡视和人工巡视相互结合,可以实现输电线路的状态巡视,并补偿由于统计误差引起的线路巡视不足的问题。
        三、输电线路巡检工作面临的问题
        (一)避免外破的任务比较大
        随着城市化的不断加速和各种建筑业的不断发展,架空输电线路所处的自然和社会环境变得越来越复杂。因此,避免外部损坏的任务比较繁重。在许多项目中,在施工过程中会遇到许多起重机和其他高层建筑机械设备,而线路的施工过程也会受到旧房屋和其他悬吊物体的影响,从而威胁到安全性能。
        (二)传统巡检的问题
        大多数传统的巡检方法需要人工操作,这会增加员工的工作压力并增加安全风险。此外,由于各种天气和地理因素的复杂影响,员工需要提高自身的应变能力。

当遇到相对恶劣的环境时,工作者自己会受到更大的安全威胁并妨碍巡查工作。
        四、输电线路巡视中无人机应用的技术
        (一)视觉跟踪技术
        在无人机技术巡检过程中,具有一定的导航性能,利用线塔的功能可以有效躲避障碍物。但是,在实际使用中,物体的振动会引起拍摄画面不够稳定。
        (二)无线通讯
        在无人机巡检过程中,会对线路以及相对比较重要的影响进行有效的记录和拍摄。这些数据通过无线通信设备有效地存储和传输。无线通信技术已连接到关联的通信设备。接收到数据后,可以通过智能智能感测数据平台进行无人机数据的获取,并且对其进行有效的管控。由于无线通信系统可以确保自身的稳定性和安全性并减少错误的发生,因此对于无人机来说,采用无线通信系统技术可以减少干扰因素的形成,并提高信息传输的流畅性,保证信息传输的畅通程度。
        (三)线路故障探测技术
        第一,是视觉检查技术。无人机配备了高分辨率相机,可以实时检测线路设备的表面故障并将图像信息保存到更高级别的计算机中。人们可以通过图像识别算法识别生产线设备中的缺陷类型。第二,红外和紫外探测技术。可以使用红色和紫外线摄像设备通过无人机展开检测,以根据图像的热源来区分管路中的连接器,绝缘体和固定装置问题。紫外线接受装置分解紫外线信号图像,确认线路日冕强度与日冕的特定位置,进而辨别线路损伤与绝缘子放电故障。第三,激光雷达检测技术建立在激光定向特性上,例如时移幅度雷达和脉冲雷达。激光测距的原理包括用作火箭时间间隔的测距仪或脉冲激光信号。 当激光目标击中目标反射时,可以准确记录激光器来往时间,测量距离和测量目标距离。
        五、无人机的发展前景
        无人机的发展前景可以概括如下。(1)利用高压传输线,可以快速而准确地识别故障的位置,并且可以有效且合理地巡检可疑故障的位置,这是高压传输的稳定操作的保障。(2)低成本,高效率,安全性和技术性可用于快速巡检输电线路或设备零件中特定部分的故障。(3)由于可以智能化地悬停在输电线路的金属配件和绝缘子上方进行局部检测,因此操作简便,特别是对于环境条件恶劣的传输线,可以减少人工检查的工作量和时间,这使得无人机的优势会更明显。(4)无人机的陀螺稳定型可见光监控器和红外成像装置不仅在传输线上起到视频记录和检测的作用,而且还实现了自动巡检,并有效地解决了地形巡视的难题,进一步减少了人工巡检传输线的潜在危害性,同时可以提高传输线的运行质量。
        结语:综上所述,在架空输电线路的巡检工作中,传统的巡检方法增加了工作者本人的工作压力并产生了漏洞。如果在巡检过程中发生错误,巡检工作的质量将下降。因此,有必要对巡检系统进行全面监督,并使用无人机技术来降低成本额的浪费,提高电网运行的效率和施工人员的安全。因此,未来对架空输电线路的巡检工作将需要增加无人机技术的使用频率。
        参考文献:
        [1]李凯,徐梅根,汤国锋,袁炜.架空输电线路无人机远程自主巡检关键技术研究和应用[J].江西电力,2020,44(04):37-40.
        [2]邵瑰玮,刘壮,付晶,谈家英,陈怡,周立玮.架空输电线路无人机巡检技术研究进展[J].高电压技术,2020,46(01):14-22.
        [3]吴立远,毕建刚,常文治,杨圆,弓艳朋.配网架空输电线路无人机综合巡检技术[J].中国电力,2018,51(01):97-101+138.
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