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摘要:在目前的现状下,专门用于检测输电线路的具体技术手段正在逐步得到更新,进而体现了信息化手段运用于检测输电线路的良好效果。但是不应当忽视,很多架设于野外的输电线路本身处于复杂的线路检测环境中,对于此类线路如果仅凭人工检测的手段,则很难达到精确检测线路的目的。与原有的线路检测方式相比,运用四旋翼飞行器作为辅助的全新线路检测手段能够保证达到优良的线路检测效果,因此目前需要明确输电线路检测领域运用四旋翼飞行器的具体技术要点。
关键词:四旋翼飞行器;输电线路检测;关键技术
近些年以来,输电线路检测领域的人工检测手段已经得到转变,在此基础上诞生了四旋翼飞行器的全新检测技术[1]。相比而言,运用四旋翼飞行器可以达到近距离测定输电绝缘子以及其他线路部分的效果,并且不必完成人为的杆塔攀登操作。同时,四旋翼飞行器本身的飞行能力、空中盘旋能力与着陆能力都是较强的,其可以达到灵活控制飞行速度的目标,对于近距离检测输电线路能够体现优良的技术运用效果,简化了检测输电线路的基本操作流程[2]。
一、 四旋翼飞行器的基本技术原理
从基本技术原理的角度来讲,四旋翼飞行器针对电动机的旋转速度可以借助自动化的方式加以调整,进而针对特定的飞行方向予以控制,并且对于牵拉旋翼的作用力能够做到随时进行改变[3]。在此过程中,向上的牵引力主要来自于电动机牵引螺旋桨叶,确保在较短的时间里对于反方向的旋转力矩予以有效的控制。由此可见,四旋翼的飞行器可以实现自动化的飞行角度控制,确保飞行器内部的各个部位电机都能始终维持同样的旋转方向。通过运用以上的自动控制方式,四旋翼飞行器对于反方向的扭矩作用力可以达到抵消的效果。
例如在从事前后俯仰的具体操作时,四旋翼飞行器对于后侧电机以及前侧电机目前的旋转速度能够实现灵活的控制,在此基础上达到电机输出功率适当减小或者增大的控制效果。在后侧与前侧的拉力差异影响下,飞行器就会自动做出倾斜或者俯仰的动作,从而实现了自动向前飞行的效果。除此以外,四旋翼飞行器还可自动完成前后俯仰以及滚动飞行的各种不同动作[4]。
二、 对于输电线路检测运用四旋翼飞行器技术的必要性
从当前的现状来看,多数城乡地区对于原有的线路电压等级都在逐步予以提高,如此才能保证满足现阶段的区域供电需求。由于受到较高的线路电压等级与较广的线路分布规模影响,那么将会造成难度很大的线路检测操作。并且,目前现存的多数输电线路都处于恶劣的自然环境下[5]。某些暴露于户外的高压输电线路由于欠缺常规性的线路维护,进而造成输电线路出现磨损、断裂或者腐蚀的不良现象。除此以外,处于输电线路周边的树木以及其他障碍物也会频繁刮擦输电线路,造成线路断裂或者引发其他的短路故障。
具体对于输电线路的体系而言,绝缘子串构成了關键的输电线路设施。然而实际上,技术人员针对绝缘子串如果未能做到全面予以日常维护,则很容易造成突然产生的线路闪络故障。在情况严重时,过高的系统电压可能会彻底击穿绝缘子,或者导致绝缘子的缝隙部位流经强度较高的瞬时电流,此种现状将会引发显著的线路闪络事故。在目前现存的输电系统各类典型故障中,绝缘子故障占据较高的线路故障比例。为了达到避免线路绝缘子频繁产生故障的目的,那么必须能够做到运用科学手段来检测绝缘子串,确保对于不良的绝缘子运行状态能够做到及早予以察觉[6]。
传统的人工线路检测方式将会消耗较长的线路检测时间,并且检测操作人员还会面对较高的检测操作风险性。在高空作业的状态下,技术人员通常无法做到在较短的时间里迅速鉴别出现故障的线路绝缘子串,或者由于不慎进行检测操作进而造成自身的伤害。对于以上的检测技术手段如果要在根源上进行改进,那么针对输电线路的检测过程应当引进四旋翼飞行器的全新检测技术,确保能够体现最大限度内的检测结论精确性,保障检测技术人员自身的操作安全。
三、 探析输电线路检测的关键技术要点
对于四旋翼的飞行器主要可以分成动力系统、飞行控制器、电子罗盘、导航系统、检测绝缘子的装置、测量距离的超声波模块、地面控制系统、数码拍摄相机、传输图像的模块以及其他的重要系统模块。截止目前,技术人员针对检测野外的输电线路已经能做到灵活运用四旋翼的飞行器予以完成,具体涉及如下的线路检测操作要点:
(一) 转化传感器数据
在目前看来,技术人员针对GPS的飞行器导航技术已经可以做到灵活予以运用,在此基础上构建相应的量测方程,并且通过模拟的方式得出飞行器目前的真实运动状态。经过数值修正的处理后,技术人员即可给出用于控制飞行姿态的航位数据信息,确保达到正确的数据转化效果。因此可见,四旋翼飞行器在客观上能够实现自动转化系统传感信号的目的,从而避免了出现模糊的线路检测结果。
模糊控制技术目前能够被运用于处理不确定的传感器数据,尤其是针对超声波的传感信息而言。对于传感器发送的各类原始数据首先需要运用数据转化的方式加以处理,并且借助模糊控制的措施来构建相应的数据算法。在此前提下,对于控制电机的信号即可予以获取,以上的电机控制信号来自于转化后的模糊输出量。在超声波的测距技术辅助下,运用四旋翼的飞行器可以达到以上的信息转化效果[7]。
(二) 控制飞行器的飞行高度与飞行角度
四旋翼飞行器主要应当包含飞行器的动力系统、自动化的飞行控制系统、超声波的距离检测系统与飞行导航系统。通过构建飞行器模型的措施,应当能够达到修正各种飞行姿态数据的目的,进而确保给出精确程度更高的线路检测结论。并且,运用仿真模拟的方式可以给出相应的角度控制以及高度控制技术措施,从而保证了飞行器能够始终处于正确的操控过程中。
例如对于树丛遮挡的特殊输电线路如果要达到顺利进行线路检测的目的,那么必须借助以上的飞行器设施才能予以实现。这是由于,四旋翼的飞行器对于待测物体能够实现近距离的测定,避免由于间隔较大的测量距离,因此导致精确性较低的检测结论产生。并且,四旋翼的飞行器还能自动绕过某些遮挡物体,确保运用合理的角度来选择检测输电线路的方式,从而实现了合理性与科学性更强的线路检测效果,提供决策的根据。 (三) 确保得出正确的线路检测结论
与传统的人工线路检测方式相比而言,运用四旋翼飞行器有助于避免线路检测中的数据误差,对于正确的线路检测结论能够给予更多的保障。在雷电气候或者其他的恶劣气候影响下,运用四旋翼的飞行器也能够保证完成正常的线路检测操作,避免了恶劣气候给线路检测带来的各种不良影响。在构建仿真计算模型的前提下,四旋翼飞行器即可输出特定的绝缘子串故障点,并且借助自动化软件来判断现有的线路故障点,此项措施有助于技术人员迅速完成线路故障修复的措施。
对于绝缘子串来讲,常见故障主要体现为线路断裂以及破损等故障。因此作为线路检测的负责人员而言,关键在于做到经常检测绝缘子串,尤其是在恶劣气候的状态下,借助自动检测的方式来判断与识别故障点。通过推行常规性的线路检测方式,应当能做到及时察觉目前现存的潜在线路绝缘隐患,然后运用相应的技术手段来进行修复。
四、结束语
输电线路检测通常都会涉及强度较大以及风险性较高的高空检测操作,并且技术人员还需要逐个完成针对特定区域内的输电设施检测。为了实现针对目前线路检测方式的转变与改进,那么针对输电线路的科学检测领域有必要引进全新的线路检测技术,借助四旋翼的飛行器设施来测定线路运行状态。具体针对该领域的技术实践而言,关键在于保证四旋翼飞行器用于检测各类输电线路的精确性,确保能做到在根源上消除线路检测的误差。
参考文献:
[1]梁余泉,王润荣.输电线路施工中八角旋翼飞行器的研究及应用[J].河南建材,2019(05):85-86.
[2]陈奕梅,张腾云.基于分数阶PID的四旋翼飞行器控制[J].天津工业大学学报,2019,38(04):58-63.
[3]王龙,章政,王立.基于视觉引导着陆的微小型四旋翼设计及实现[J/OL].飞行力学,2019(07):9-13.
[4]张果,曹立佳,林达.四旋翼飞行器自适应收缩反步控制[J/OL].电光与控制,2019(28):12-13.
[5]赵广,何国毅,王琦等.基于Isight的倾转旋翼飞行器前飞状态翼型优化[J].航空工程进展,2019,10(04):514-520+535.
[6]周爽,陈波,耿军伟等.基于深度学习融合模块化物联感知的输电线路智能管控系统研究与应用[J].农村电气化,2019(08):9-13.
[7]周刚,唐志军,林国栋等.高压柔性直流输电线路腐蚀故障点自动诊断技术[J].自动化与仪器仪表,2019(07):200-202.
(作者单位:国网南平供电公司)
关键词:四旋翼飞行器;输电线路检测;关键技术
近些年以来,输电线路检测领域的人工检测手段已经得到转变,在此基础上诞生了四旋翼飞行器的全新检测技术[1]。相比而言,运用四旋翼飞行器可以达到近距离测定输电绝缘子以及其他线路部分的效果,并且不必完成人为的杆塔攀登操作。同时,四旋翼飞行器本身的飞行能力、空中盘旋能力与着陆能力都是较强的,其可以达到灵活控制飞行速度的目标,对于近距离检测输电线路能够体现优良的技术运用效果,简化了检测输电线路的基本操作流程[2]。
一、 四旋翼飞行器的基本技术原理
从基本技术原理的角度来讲,四旋翼飞行器针对电动机的旋转速度可以借助自动化的方式加以调整,进而针对特定的飞行方向予以控制,并且对于牵拉旋翼的作用力能够做到随时进行改变[3]。在此过程中,向上的牵引力主要来自于电动机牵引螺旋桨叶,确保在较短的时间里对于反方向的旋转力矩予以有效的控制。由此可见,四旋翼的飞行器可以实现自动化的飞行角度控制,确保飞行器内部的各个部位电机都能始终维持同样的旋转方向。通过运用以上的自动控制方式,四旋翼飞行器对于反方向的扭矩作用力可以达到抵消的效果。
例如在从事前后俯仰的具体操作时,四旋翼飞行器对于后侧电机以及前侧电机目前的旋转速度能够实现灵活的控制,在此基础上达到电机输出功率适当减小或者增大的控制效果。在后侧与前侧的拉力差异影响下,飞行器就会自动做出倾斜或者俯仰的动作,从而实现了自动向前飞行的效果。除此以外,四旋翼飞行器还可自动完成前后俯仰以及滚动飞行的各种不同动作[4]。
二、 对于输电线路检测运用四旋翼飞行器技术的必要性
从当前的现状来看,多数城乡地区对于原有的线路电压等级都在逐步予以提高,如此才能保证满足现阶段的区域供电需求。由于受到较高的线路电压等级与较广的线路分布规模影响,那么将会造成难度很大的线路检测操作。并且,目前现存的多数输电线路都处于恶劣的自然环境下[5]。某些暴露于户外的高压输电线路由于欠缺常规性的线路维护,进而造成输电线路出现磨损、断裂或者腐蚀的不良现象。除此以外,处于输电线路周边的树木以及其他障碍物也会频繁刮擦输电线路,造成线路断裂或者引发其他的短路故障。
具体对于输电线路的体系而言,绝缘子串构成了關键的输电线路设施。然而实际上,技术人员针对绝缘子串如果未能做到全面予以日常维护,则很容易造成突然产生的线路闪络故障。在情况严重时,过高的系统电压可能会彻底击穿绝缘子,或者导致绝缘子的缝隙部位流经强度较高的瞬时电流,此种现状将会引发显著的线路闪络事故。在目前现存的输电系统各类典型故障中,绝缘子故障占据较高的线路故障比例。为了达到避免线路绝缘子频繁产生故障的目的,那么必须能够做到运用科学手段来检测绝缘子串,确保对于不良的绝缘子运行状态能够做到及早予以察觉[6]。
传统的人工线路检测方式将会消耗较长的线路检测时间,并且检测操作人员还会面对较高的检测操作风险性。在高空作业的状态下,技术人员通常无法做到在较短的时间里迅速鉴别出现故障的线路绝缘子串,或者由于不慎进行检测操作进而造成自身的伤害。对于以上的检测技术手段如果要在根源上进行改进,那么针对输电线路的检测过程应当引进四旋翼飞行器的全新检测技术,确保能够体现最大限度内的检测结论精确性,保障检测技术人员自身的操作安全。
三、 探析输电线路检测的关键技术要点
对于四旋翼的飞行器主要可以分成动力系统、飞行控制器、电子罗盘、导航系统、检测绝缘子的装置、测量距离的超声波模块、地面控制系统、数码拍摄相机、传输图像的模块以及其他的重要系统模块。截止目前,技术人员针对检测野外的输电线路已经能做到灵活运用四旋翼的飞行器予以完成,具体涉及如下的线路检测操作要点:
(一) 转化传感器数据
在目前看来,技术人员针对GPS的飞行器导航技术已经可以做到灵活予以运用,在此基础上构建相应的量测方程,并且通过模拟的方式得出飞行器目前的真实运动状态。经过数值修正的处理后,技术人员即可给出用于控制飞行姿态的航位数据信息,确保达到正确的数据转化效果。因此可见,四旋翼飞行器在客观上能够实现自动转化系统传感信号的目的,从而避免了出现模糊的线路检测结果。
模糊控制技术目前能够被运用于处理不确定的传感器数据,尤其是针对超声波的传感信息而言。对于传感器发送的各类原始数据首先需要运用数据转化的方式加以处理,并且借助模糊控制的措施来构建相应的数据算法。在此前提下,对于控制电机的信号即可予以获取,以上的电机控制信号来自于转化后的模糊输出量。在超声波的测距技术辅助下,运用四旋翼的飞行器可以达到以上的信息转化效果[7]。
(二) 控制飞行器的飞行高度与飞行角度
四旋翼飞行器主要应当包含飞行器的动力系统、自动化的飞行控制系统、超声波的距离检测系统与飞行导航系统。通过构建飞行器模型的措施,应当能够达到修正各种飞行姿态数据的目的,进而确保给出精确程度更高的线路检测结论。并且,运用仿真模拟的方式可以给出相应的角度控制以及高度控制技术措施,从而保证了飞行器能够始终处于正确的操控过程中。
例如对于树丛遮挡的特殊输电线路如果要达到顺利进行线路检测的目的,那么必须借助以上的飞行器设施才能予以实现。这是由于,四旋翼的飞行器对于待测物体能够实现近距离的测定,避免由于间隔较大的测量距离,因此导致精确性较低的检测结论产生。并且,四旋翼的飞行器还能自动绕过某些遮挡物体,确保运用合理的角度来选择检测输电线路的方式,从而实现了合理性与科学性更强的线路检测效果,提供决策的根据。 (三) 确保得出正确的线路检测结论
与传统的人工线路检测方式相比而言,运用四旋翼飞行器有助于避免线路检测中的数据误差,对于正确的线路检测结论能够给予更多的保障。在雷电气候或者其他的恶劣气候影响下,运用四旋翼的飞行器也能够保证完成正常的线路检测操作,避免了恶劣气候给线路检测带来的各种不良影响。在构建仿真计算模型的前提下,四旋翼飞行器即可输出特定的绝缘子串故障点,并且借助自动化软件来判断现有的线路故障点,此项措施有助于技术人员迅速完成线路故障修复的措施。
对于绝缘子串来讲,常见故障主要体现为线路断裂以及破损等故障。因此作为线路检测的负责人员而言,关键在于做到经常检测绝缘子串,尤其是在恶劣气候的状态下,借助自动检测的方式来判断与识别故障点。通过推行常规性的线路检测方式,应当能做到及时察觉目前现存的潜在线路绝缘隐患,然后运用相应的技术手段来进行修复。
四、结束语
输电线路检测通常都会涉及强度较大以及风险性较高的高空检测操作,并且技术人员还需要逐个完成针对特定区域内的输电设施检测。为了实现针对目前线路检测方式的转变与改进,那么针对输电线路的科学检测领域有必要引进全新的线路检测技术,借助四旋翼的飛行器设施来测定线路运行状态。具体针对该领域的技术实践而言,关键在于保证四旋翼飞行器用于检测各类输电线路的精确性,确保能做到在根源上消除线路检测的误差。
参考文献:
[1]梁余泉,王润荣.输电线路施工中八角旋翼飞行器的研究及应用[J].河南建材,2019(05):85-86.
[2]陈奕梅,张腾云.基于分数阶PID的四旋翼飞行器控制[J].天津工业大学学报,2019,38(04):58-63.
[3]王龙,章政,王立.基于视觉引导着陆的微小型四旋翼设计及实现[J/OL].飞行力学,2019(07):9-13.
[4]张果,曹立佳,林达.四旋翼飞行器自适应收缩反步控制[J/OL].电光与控制,2019(28):12-13.
[5]赵广,何国毅,王琦等.基于Isight的倾转旋翼飞行器前飞状态翼型优化[J].航空工程进展,2019,10(04):514-520+535.
[6]周爽,陈波,耿军伟等.基于深度学习融合模块化物联感知的输电线路智能管控系统研究与应用[J].农村电气化,2019(08):9-13.
[7]周刚,唐志军,林国栋等.高压柔性直流输电线路腐蚀故障点自动诊断技术[J].自动化与仪器仪表,2019(07):200-202.
(作者单位:国网南平供电公司)