摘要:输电线路如果出现故障则会影响居民用电和工业用电,对人们的生活质量和国民经济的发展造成巨大的损失,所以对输电线路的巡检就显得至关重要,若将无人机运用到对输电线路的巡检中去,将势必提高工作效率。 关键词:无人机;输电线路;智能;巡检
一、在输电线路巡检中运用无人机的优势及不足
1.1输电线路巡检中运用无人机的优势自主悬停技术及自定导航飞行技术是无人机技术的基础,其具有输电线路防碰撞保护能力,在灾害性及恶劣的天气中有着输电线路灾害分析、查找手段输电电路跳闸故障点以及检测及巡视输电线路故障点等方而具有非常明显的优势。自主悬停飞行控制是无人机技术的两种工作模式,同时还具有手动和自驾这两种模式。其中,无人机在手动模式之下,其根据相关人员所预定进行自主导航飞行,并对输电线路进行巡检。
1.2无人机存在的不足尽管无人机在输电线路巡检中具有一定的优势,但其中也存在这许多的不足。例如,_尤人机的巡航时间相对而言是比较短的,由于无人机的体积较小,使其自身的电容容量相对比较小,这样就会在很大程度影响其巡航时间。再加上无人机的遥控范围是比较小,通常情况下,其遥控范围在IO00M内,而且不能有效的自动的对图像进行缺陷分析。
二、无人机检测作业模式
2.1多传感器集成同步与检校
为解决目前无人机巡检中传感器单一、数据间关联度不大且后处理多为人工方式的弊端,研究采用了多传感器集成方式。通过牢固可靠的物理连接.将多种传感器的光轴进行统一,通过时间同步技术实现多传感器数据的时间坐标对准.通过位置姿态系统数据解算得到外方位元素,将各传感器数据在空间上对准,实现多传感器集成传感器载荷安装框架设计以“系统质心尽量靠近旋转轴线”为方针,在安装框架中集成安装了长短焦相机、红外热像仪、紫外成像仪、激光扫描仪以及惯性测量单元。
为实现多传感器数据在空间上的准确配准.提高无人机电力巡检准确高效的数据获取能力.对多传感器系统进行了集成检校.主要检校参数包括:GPS天线相位中心与IMU几何中心之间的偏心分量、长焦相机与IMU本体坐标系之间的线元素偏心分量及角元素偏移值、红外相机与IMU本体坐标系之间的线元素偏心分量及角元素偏移值、激光扫描仪与IMU本体坐标系之间的线元素偏心分量及角元素偏移值。通过地面检校和飞行检校.较为准确确定了上述各项参数.为实际线路飞行巡检工作打下了基础。
2.2高精度位姿实时测量
高精度POS系统为无人机吊舱提供高精度位姿基准,并为惯性稳定平台提供精确指向。为减少IMU部分的体积和质量,设计IMU时只完成陀螺仪和加速度计等传感器的数据采泛应用到各个领域,电力系统也逐步迎来了计算机技术时代。这对电力系统的发展具有很大的影响。计算机技术不仅仅是辅助电力系统的一个应用,而是一个将电力系统进行完善和规范化的一项必不可缺的技术。也可以大胆的说计算机与电力系统是属于一个整体的,计算机技术通过对电力系统实现变电站自动化、配电自动化、电网调度自动化。配电网自动化等主要电力系统技术。完善了电力系统的性能。保证了电力系统的快捷和安全性。电力系统通过计算机技术的融合。稳定了电力传输过程,加大了电力的输送,针对不同区域电力输送可以通过计算机技术的设计做到准确无误的调节。计算机技术对电力系统的故障排查工作效率大大的超越了人工的工作效率,这即解决了人力劳动量过大的问题又降低了电力系统的运行资金,还节约了资源,保证了电力系统的质量。
三、无人机推广应用
3.1应用效果借助无人机巡检输电线路技术,可实现多角度、全方位的高空巡检,减少日常巡检和故障查找过程中的带电作业和高空作业,降低架空输电线路巡检工作强度和安全隐患,提高巡检工作效率和质量。特别是在恶劣天气中,铁塔打滑时,代替人工登杆、走线,为电网安全稳定运行提供了一种可靠的方法。可以降低人工巡视成本,保障线路运行安全和社会生产生活用电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无人机输电线路巡检技术在宿州供电公司有着很大的应用空间,目前已在220kV汇姬2732等线路上成功使用,并在2012年宿州供电公司联合市政府举办的“宿州市迎峰度夏应急演练”中发挥了重要的作用。
3.2推广前景
(1)进行高压输电线路故障点的快速查找和架空线路高空巡检作业,高效地排查可疑故障点,发现和确定故障点。
(2)减少登塔高空作业及带电作业次数,通过人员在地面操作航模机,多角度拍摄视频和高清晰照片,实现高空检查,便于快速开展状态检修。
(3)较适用于具体区段、局部设备的快速反应故障巡查,使用方便、成本低、体积小、安全性强、维护费用较低,具有强大的技术、经济优势和广阔的应用前景。
(4)智能定点悬停在线路金具、绝缘子上方进行局部检测,方便快捷,减少人工线路巡视的劳动强度和时间。尤其是进行山区、跨河及恶劣环境下的线路巡视,其优势凸显。
(5)无人机通过携带陀螺稳定的可见光监视器和红外线成像仪等设备,对输电线路进行录像和检测,实现自动巡视,解决复杂地形巡视难、诊断难的问题,替代人工实现危险区域作业,改变人工巡视受自然环境、地形、观测角度局限的局面。
3.3无人机在巡检输电线路中应用的优势
电力部门的工作人员对输电线路的巡检一般分为定期巡检、夜间巡检和特殊巡检三种方式。这样无疑是大大增加了电力部门的工作人员的工作强度和力度,并且这种巡检方法的工作效率并不高,也无法保证一定能将输电线路的故障巡查出来。
依靠人工巡查输电线路而未能查出故障的例子数不胜数,例如,某电力部门的工作人员因肠胃突然不适而未能进行夜间巡查,所以没有及时发现输电线路的故障,最终导致线路无法正常供电,影响了部分区域的居民生活用电,对当地人们的生活起居造成了极大的不便。
从这个事例就可以看出无人机在巡检输电线路中具有传统的人工巡检方式无法具备的优势,这种优势集中表现在对输电线路巡检的过程中,如果偶遇突发事件,无人机能大大减少其发生的概率。
从这个事例就可以看出无人机在巡检输电线路中具有传统的人工巡检方式无法具备的优势,这种优势集中表现在对输电线路巡检的过程中,如果偶遇突发事件,无人机能大大减少其发生的概率。
四、无人机技术的应用前景
此项技术具有非常广泛的应用,利用无人巡检输电线路技术能及时的有效差找出高压输电线路存中在的故障点。相关工作人员,针对于此,进行架空线路高空巡检作业,这样就在很大程度上减少了工作人员塔高空作业,同时进一步减少了其工作人员的空线路高空巡检作业。除此之外,为更好的实现高空检查作业,工作人员,可以通过地面航模机来操作无人机,使其无人机多角度、全方位的拍摄高清照片,进而有效的帮助工作人员及时准确的判断输电线路的运行状态。其在局部设备和区段的故障巡检中具有非常好应用的效果。还具有维护费用低、成本低、安全系数高等非常明显的特征,有着非常广泛的运用前景。尤其是在输电线路处在较为复杂的环境当中,人工很难完成故障诊断和巡检工作,但使用无人机后可有效的代替人工巡检作,能及时有效的完成其输电线路的巡检工作。有效应用无人机巡检输电线路技术能有效的解决传统人工巡视中认为环境因素局限的问题。
结语:
总之,无人机技术发展的越快就越有利于它在电力行业中的运用。以后,不仅仅只运用于输电线路的巡检,还将服务于更多不同的领域。
参考文献:
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[3]陈西广,董罡,王滨海,等.固定翼无人机巡检输电线路探讨J1.山东电力技术,2017(5):1—5.
论文作者:郑晨阳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签:无人机论文; 线路论文; 电力系统论文; 传感器论文; 作业论文; 故障论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第6期论文;