无人机在输电线路巡视方面的应用

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kangxi2xjp30
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  摘要:随着我国电力行业的不断发展,无人机在输电线路巡视过程中得到了广泛的应用,并且不断提升了巡视工作的准确性和全面性。因此,电力企业还应该不断提升巡视工作的准确性以及全面性。各个电力企业应该加强无人机技术在输电线路巡视工作中的利用率,以此来有效提升输电线路的稳定性,给人们提供更加优质的电力服务,同时促使我国电力行业的快速发展。鉴于此,本文就无人机在输电线路巡视方面的应用展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
  关键词:输电线路;巡视;无人机
  引言
  如今,在社会不断发展的过程中,电力行业得到了快速的发展以及有效提升,电网安全运行直接关系到企业的经济效益以及社会的稳定发展。作为电力系统中的重要组成部分,输电线路能够正常稳定运行会直接影响到电网的结构安全,因此,如果能够有效运用现代化的仪器完成输电线路的维护工作具有非常重要的意义。运用无人机可以对输电线路进行巡视,可以有效提升巡视工作的准确性以及全面性,以此来有效提升运输线路的维修、检测以及管理工作。
  概述
  1无人机系统组成
  无人机系统是一个复杂的空地大系统,由多个子系统组成,包括以下几个方面,动力系统:螺旋桨+电机智能电池,机身系统:机架+起落架,机载系统:云台+相机,图传系统:显示端+遥控器。
  1.2无人机的工作流程
  开始界面:快捷实现任务的规划,进入任务监控界面,实现航拍任务的快速自动归档,各功能划分开来,实现软件运行的专一而稳定。
  航前检查:为保证任务的安全进行,起飞前结合飞行控制软件进行自动检测,确保飞机的GPS、罗盘、空速管及其俯仰翻滚等状态良好,避免在航拍中危险情况的发生。
  飞行任务规划:在区域空照、导航、混合三种模式下进行飞行任务的规划。
  航飞监控:实时掌握飞机的姿态、方位、空速、位置、电池电压、即时风速风向、任务时间等重要状态,便于操作人员实时判断任务的可执行性,进一步保证任务的安全。
  影像拼接:航拍任务完成后,导航航拍影像进行研究区域的影像拼接。
  1.3输电线路巡视
  为了确保输电线路安全运行,就需要对输电线路进行巡视,如今,比较常见的巡视制度主要包含故障巡视、正常巡视以及特殊巡视。在技术不断发展的过程中,目前的巡视工作也开始朝着状态巡视的方向发展,并且也逐渐开始使用各种监控设备。但是,不管使用哪种巡视制度,都需要借助地面巡视这一昀基本的手段,但是,因目前在制度执行的过程中主要使用的是人工巡视的方法,这样一来就会阻碍巡视工作的顺利开展。
  通过分析长期一来电力行业的巡视制度执行情况能够看出,巡视计划并没有按照不同路线的运行状况开展,无论是巡视制度还是巡视要去都是相同的,对于目前不断发展变化的输电网络而言,很难有效掌握各个输电线路的运行状况,并且也难以保障输电线路的运行安全。而且,在常规开展各项巡视工作的过程中,不管是怎样的设备或者是在怎样的地理条件下,巡视计划是相同的,并且在落实巡视工作的过程中,也没有明确重点巡视区域,这就使得巡视工作存在不足以及“过”的现象。如果在新旧路线中使用相同的巡视计划,就会在新路线上存在物力以及人力浪费的问题,在老路线的特殊区段以及危险去榆中,也会出现巡视力度不够的问题。
  2.无人机在输电线路巡視工作中的应用优势
  昀近这些年,无人机技术得到了快速的发展,输电线路的巡视工作得到了广泛的应用。由于无人机技术具备操作简单以及体积小的特点,因此,对于输电线路尤其是对于高空塔架能够发挥很好的巡视作用。无人机技术的使用,可以降低输电线路的巡视成本,使用一台无人机设备能够有效巡视一定范围中的多条线路,并且还可以提升巡视效率,减少人力资源成本的支出。除此之外,无人机还具备操作简便、体积小以及能动性强的特点,输电线路还能够发挥出很好的巡视检查效果,全面强化巡视工作的效果。
  在对输电线路进行巡视的过程中,无人机技术还具备以下的优势:(1)长时间的巡视以及超视距工作。在传统的人工巡视工作中,巡视时间太长的情况下,巡视人员容易出现视觉疲劳,还会对后期的巡视效果产生一定的影响。除此之外,在人工巡视模式中,人的视力还会影响到巡视距离,很难了解一些微小的故障或者远距离的故障。但是,使用无人机技术可以很好地替代人工开展各项工作,运用自由飞行以及自主悬停的模式,能够及时发现输电线路中存在的故障并对其进行处理,还能够发挥出超出人力工作范围的优势。(2)提升巡视效率。由于无人机可以随时起飞,在巡视的过程中还可以降低对输电线路带来的影响,这样一来也能够使巡视工作更加简单,并且可以达到提升输电线路巡视效率的作用。(3)无人机的机械化水平和智能化水平比较高,面对复杂的气候环境适应能力比较强,而且可以实现高效、简便的巡视效果。
  3.国内小型无人机的应用发展状况
  无人机也就是无人驾驶飞机,是运用自备程序以及无线电遥控设备操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱,但安装的过程有程序控制装置以及自动驾驶仪。目前,可以将其分为自身程序控制以及无线电遥控的方式。舰艇上、地面或母机遥控站人员可以借助雷达等设备,对其进行定位、跟踪、遥测、遥控以及数字传输。能够在无线电遥控之下像普通飞机一样着陆,并且可以使用拦网回收或者降落伞,反复多次使用。
  目前,很多无人机已经在各国的军事领域中得到了广泛的应用,特别是昀近这些年,智能无人机的研发能够有效提升监控、测绘、搜救以及搜集等特殊用途的实时性以及准确性,目前,无人机已经逐渐应用到了民用范围内,有关专家表示,在未来的 5~10年内,我国的民用无人机将会进入到快速发展的阶段。
  无人机在输电线路巡视中的应用探讨
  1控制技术控制工作
  无人机巡视工作非常关键,对于巡视质量有着直接的影响。无人机控制技术包含智能控制以及人工控制。所谓的人工控制是操作人员运用手中的遥控器可以有效控制无人机;然而,智能控制是无人机智能系统自主发挥出的控制作用。这两种控制方法的适用条件有所不同,在条件允许的范围内,需要用到智能控制的方法;如果条件不允许,就需要使用人工控制的方法。总而言之,在实施巡视工作之前,需要工作人员提前规划巡视线路,以此来有效确保无人机巡视工作的顺利实施。
  4.2无人机巡视的稳定性
  输电线路的巡视工作具有复杂的内容,并且在很多时候无人机长时间在某个地方开展检查工作,就会对无人机的巡视稳定性以及巡航能力提出更高的要求。在落实各项工作之前,操作人员需要检查无人机的结构以及电量,确保各项工作顺利实施以及电量充足。与此同时,应该按照输电线路的实际情况,对巡视时间进行合理安排。对于那些不容易出现故障并且线路清晰的区域,需要压缩巡视工作的时间,从而延长故障多发区域的巡视时间。在此过程中,定位巡视地点也是非常关键的。
  4.3无人机的成像及图像传输
  无人机是开展巡视工作的关键设备,在多个设备的共同配合之下才能够完成无人机图像传输以及成像,其中包含摄像机、照相机、图像传输设备以及图像感应设备等。首先,应该使成像系统处于正常稳定的运行状态,成像技术越高,则拍出来的照片越清晰,就能够更加明确地呈现出故障点。其次,应该确保所拍摄的图像能够顺利地传输到地面设备中。因无人机的各项工作都在高空中进行,传输信号也会受到各种因素的影响。因此,要求控制人员按照输电线路的实际情况,借助科学的算法来处理图像,对照片的大小进行压缩,以此来不断提升传输速度,确保图像的质量。
  结语
  总而言之,无人机技术的使用能够替代人工来完成各项线路的巡检工作,并且还能够不断提升线路的巡视效率,确保整个电力系统处于可靠、安全的运行状态。
  参考文献
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