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摘 要:伴随着社会的发展与工业产能的提高,现在的社会对电力资源的需求也越来越大,电力供应的可靠性要求逐渐变高。电力在我国经济发展中发挥着尤为关键的作用。然而,在电力供应当中也表现出一些突出的问题,比如电源中传输线的安全性。传输线的总距离相对偏长,并且诸多配电线路位于恶劣的环境当中。这大大增加了传输线问题的可能性,尤其是人工巡线的难度成倍增加。针对这一点,论文在介绍无人机的基本含义,以及配电网线巡检工作目前情况的基础上,讲述了微型无人机全自主巡检技术的理论基础,只除了使用无人机,电力巡检技术的主要性。最后对多旋翼无人机全自动巡检方案进行设计,并且对无人机的配电网线路巡检中的使用进行讨论。
关键词:配网线路集群;无人机智能;巡视技术
前言:无人机是在飞控技术,搭载专用的任务荷载基础上,开展自主飞行任务与其他相应工作的无人驾驶航空器。与载人飞机相对比,它主要的优势是没有培训员随机飞行,飞机上也没有生命保障系统设备,成本低、风行小、操控也比较简单,是配电线路巡检检测的非常有用的工具。现在经常看到的无人机飞行平台有:多旋翼无人机、单旋翼无人直升机、固定翼无人机与组合翼无人机等新型分布的各种无人机。
1 配电线路巡检工作现状
因为配电线路的安全稳定运行对整体电路供应系统的安全性有着相当关键的作用,更是社会稳定、百姓日常生活的基础。因此,配电线路运行需要不断的进行维护,做好配电线路的巡检工作,及时发现配电线路的线路本体以及附属设施出现的故障或者安全隐患与线路保护区内各种检测装置、标志牌、航空警示器材、防雾防冰器材缺损、变化等状况。为了预防配电线路发生故障,为配电线路的检修和运维提供可参考依据,必须定期对其开展巡检。大部分配电线路分布在地质条件较为复杂的环境中,线路与设施容易遭到雷雪风暴等自然因素的影响,或者违章施工、违章种植等人为原因的影响,引起故障或者隐患,需要配电线路维护工作人员需定期开展巡检工作,需要开展全方位、多层次的巡视,实时精准的找出线路故障问题。繁重复杂、安全性不足、效率低下是人力巡检工作难以杜绝的缺陷。近几年来,随着无人机技术的持续发展,已经广泛运用至航空摄影检测、太阳能电厂巡检、考古勘探、地质勘测、高速公路巡视、电网线路巡检、森林火情监测、高层建筑物消防等工作中。
2 无人机的全自动巡检理论前提
无人机智能巡检技术能够给电气系统带来高效、合理的巡检计划,这一系统计划囊括了高度集中的一体化无人机监控地面站系统、无人机飞行平台、任务荷载与信息链电台。各子系统之间相互合作、相互配合实现立体化智能电力巡检工作。无人机全自动巡检技术是以搭配高效飞控与高像素航拍相结的无人机作为中心,辅助可靠安全的信息链系统,与具备完善数据处理能力的地面站系统构成。在巡检工作中,通常优先运用固定翼巡检无人机或者大型油动单旋翼无人直升机对线路开展通道巡检,完成后采用微型多旋翼巡检无人机通过遥控图像对输电线路、地线、绝缘子的实际状况落实细致化巡检。在察觉异样状况下,可以采用巡检工作人员配备的微型多旋翼无人机到具体出现异样的区域落实完整的细致化巡检工作,巡检工作人员可以通过观看地面站提供的图片辨别此区域是否存在问题或者异样[1]。
3 微型多旋翼无人机自动化巡检计划的规划
在過去的无人机巡检工作中,需要无人机操控人员操控无人机在短距离拍摄高精密度的杆塔与线条图像。因为地面操控人员的角度差异,对无人机的把控精确度存在较大的误差,不单单减少了工作效率,并且由于定位不精确,还有可能威胁到航拍照片的诊断质量,急需落实无人机的自动化巡检工作。无人机的自动化巡检工作,优先要科学设计飞行线路、飞行线路是以一系列航拍点与飞行轨迹构成,无人机巡检工作航线设计的实际情况就是航拍点的规划与航线的安排。在巡检无人机工作过程中,飞行文件以一个稳定的频率记载GPS定位系统、动力系统、任务荷载以及真实的飞机参数数据。无人机结束巡检工作后,不但能够依据POS信息编制出巡检的精确路线,同时也能够将高精度空摄影的时间信息与飞控POS信息充分融合,在航拍工作中,明晰各个航拍区域的坐标参数以及摄影机的云台角度焦距等等数据。采用专门的工业级多旋翼无人机,在专门的无人机地面站中将飞行航行沿线的拍摄点与转弯点设计为航点,同时在航点数据中编制航点的坐标参数以及云台角度等数据。优先以飞行经验丰富的无人机操作人员落实手动飞行拍摄,找出最合理的航拍区域与云台角度。紧接着从飞控的日志文件中剖析无人机航拍的轨迹、航拍点的坐标 参数、云台角度、航拍摄影机的焦距等等数据。之后,通过这些信息设计好无人机全自动飞行的航路与航拍点的云台角度、航拍相机的焦距。往后的巡检作业,只需要将规划好的无人机航线传输无人机飞控,就能够做到电网线路的无人机全自动巡检[2]。
4 无人机在配网线路巡检中的运用
4.1无人机技术中的运用
无人机航拍技术在配电线路巡检作业中的运用获得了非常突出的效果,通过微型多旋翼无人机落实航拍巡检能够落实全角度、多方位的检查。在配电线路巡检工作中能够快速找出故障区域,能够极大程度上降低电力巡线工作人员高空工作量以及带电作业量。这不但缓解了电力巡检工作人员的工作强度,也极大程度上减少了电力巡检工作中的危险程度。在恶劣的自然环境下(大风、下雪、暴雨等气候),攀爬配电线路杆塔极大程度上容易出现跌落等以往状况。并且,假如巡检工作人员坐在杆塔中开展检测,也极有可能会出现电击等安全问题。通过无人机替代人工巡检配电线路,不但能够极大程度上减少巡检工作的危险性,并且能够充分提升了巡检工作效果,同时在确保巡检工作人员安全性的基础上,直接提升了电力系统运转的安全可靠程度。
4.2无人机技术的运用前景
微型无人机配电线路自动化巡检技术具备广阔的运用前景,其中微型无人机在架空线路的细致化巡检工作中,采用差康航拍照片能够有效快速的找出配电线路中的漏洞与改变状况,可以充分减低巡检工作人员攀爬杆塔的工作危险性。并且,巡检工作人员能够在地面站中操控无人机借此开展高空检测,通过从航拍的高精密度的图像中,线路巡检工作人员能够将精确掌握配电线路的运转状况。微型无人机配电线路自动化巡检技术不单单具备消耗低,安全性突出的优势,同时在其他行业中也具备广阔的运用发展前景。当配电线路处于地质条件复杂的状况下,人工难以实现检测并手动诊断故障,采用微型多旋翼无人机替代人工检验能够高效顺利的实现配电线路的巡检工作[3]。
结语:随着微型无人机飞控与定位技术的发展,微型多旋翼无人机在配电线路巡检工作中有着无可比拟的优点,其不但能够极大程度上减少工作人员的工作负担,确保电力巡检工作人员的安全性,并且还能够以较低的消耗快速高效的落实巡检工作。所以,在配电线路巡检工作中,值得广泛运用并推广无人机全自动巡检技术。
参考文献:
[1]罗炜, 张海涛, 张笑玲,等. 配网线路集群无人机智能巡视技术研究与应用[J].科技创新与应用, 2020, 000(007):146-147.
[2]谢信霖、陈善机、钟尉、张雄标、龚德煌、刘旺. 配网线路集群无人机智能巡检技术与应用[J]. 环境技术, 2020(S1):40-43.
[3]何水通. 配电网架空线中无人机巡视应用分析[J]. 精品, 2019, 000(012):P.217-217.
(广东电网有限责任公司河源供电局,广东 河源 517000)
关键词:配网线路集群;无人机智能;巡视技术
前言:无人机是在飞控技术,搭载专用的任务荷载基础上,开展自主飞行任务与其他相应工作的无人驾驶航空器。与载人飞机相对比,它主要的优势是没有培训员随机飞行,飞机上也没有生命保障系统设备,成本低、风行小、操控也比较简单,是配电线路巡检检测的非常有用的工具。现在经常看到的无人机飞行平台有:多旋翼无人机、单旋翼无人直升机、固定翼无人机与组合翼无人机等新型分布的各种无人机。
1 配电线路巡检工作现状
因为配电线路的安全稳定运行对整体电路供应系统的安全性有着相当关键的作用,更是社会稳定、百姓日常生活的基础。因此,配电线路运行需要不断的进行维护,做好配电线路的巡检工作,及时发现配电线路的线路本体以及附属设施出现的故障或者安全隐患与线路保护区内各种检测装置、标志牌、航空警示器材、防雾防冰器材缺损、变化等状况。为了预防配电线路发生故障,为配电线路的检修和运维提供可参考依据,必须定期对其开展巡检。大部分配电线路分布在地质条件较为复杂的环境中,线路与设施容易遭到雷雪风暴等自然因素的影响,或者违章施工、违章种植等人为原因的影响,引起故障或者隐患,需要配电线路维护工作人员需定期开展巡检工作,需要开展全方位、多层次的巡视,实时精准的找出线路故障问题。繁重复杂、安全性不足、效率低下是人力巡检工作难以杜绝的缺陷。近几年来,随着无人机技术的持续发展,已经广泛运用至航空摄影检测、太阳能电厂巡检、考古勘探、地质勘测、高速公路巡视、电网线路巡检、森林火情监测、高层建筑物消防等工作中。
2 无人机的全自动巡检理论前提
无人机智能巡检技术能够给电气系统带来高效、合理的巡检计划,这一系统计划囊括了高度集中的一体化无人机监控地面站系统、无人机飞行平台、任务荷载与信息链电台。各子系统之间相互合作、相互配合实现立体化智能电力巡检工作。无人机全自动巡检技术是以搭配高效飞控与高像素航拍相结的无人机作为中心,辅助可靠安全的信息链系统,与具备完善数据处理能力的地面站系统构成。在巡检工作中,通常优先运用固定翼巡检无人机或者大型油动单旋翼无人直升机对线路开展通道巡检,完成后采用微型多旋翼巡检无人机通过遥控图像对输电线路、地线、绝缘子的实际状况落实细致化巡检。在察觉异样状况下,可以采用巡检工作人员配备的微型多旋翼无人机到具体出现异样的区域落实完整的细致化巡检工作,巡检工作人员可以通过观看地面站提供的图片辨别此区域是否存在问题或者异样[1]。
3 微型多旋翼无人机自动化巡检计划的规划
在過去的无人机巡检工作中,需要无人机操控人员操控无人机在短距离拍摄高精密度的杆塔与线条图像。因为地面操控人员的角度差异,对无人机的把控精确度存在较大的误差,不单单减少了工作效率,并且由于定位不精确,还有可能威胁到航拍照片的诊断质量,急需落实无人机的自动化巡检工作。无人机的自动化巡检工作,优先要科学设计飞行线路、飞行线路是以一系列航拍点与飞行轨迹构成,无人机巡检工作航线设计的实际情况就是航拍点的规划与航线的安排。在巡检无人机工作过程中,飞行文件以一个稳定的频率记载GPS定位系统、动力系统、任务荷载以及真实的飞机参数数据。无人机结束巡检工作后,不但能够依据POS信息编制出巡检的精确路线,同时也能够将高精度空摄影的时间信息与飞控POS信息充分融合,在航拍工作中,明晰各个航拍区域的坐标参数以及摄影机的云台角度焦距等等数据。采用专门的工业级多旋翼无人机,在专门的无人机地面站中将飞行航行沿线的拍摄点与转弯点设计为航点,同时在航点数据中编制航点的坐标参数以及云台角度等数据。优先以飞行经验丰富的无人机操作人员落实手动飞行拍摄,找出最合理的航拍区域与云台角度。紧接着从飞控的日志文件中剖析无人机航拍的轨迹、航拍点的坐标 参数、云台角度、航拍摄影机的焦距等等数据。之后,通过这些信息设计好无人机全自动飞行的航路与航拍点的云台角度、航拍相机的焦距。往后的巡检作业,只需要将规划好的无人机航线传输无人机飞控,就能够做到电网线路的无人机全自动巡检[2]。
4 无人机在配网线路巡检中的运用
4.1无人机技术中的运用
无人机航拍技术在配电线路巡检作业中的运用获得了非常突出的效果,通过微型多旋翼无人机落实航拍巡检能够落实全角度、多方位的检查。在配电线路巡检工作中能够快速找出故障区域,能够极大程度上降低电力巡线工作人员高空工作量以及带电作业量。这不但缓解了电力巡检工作人员的工作强度,也极大程度上减少了电力巡检工作中的危险程度。在恶劣的自然环境下(大风、下雪、暴雨等气候),攀爬配电线路杆塔极大程度上容易出现跌落等以往状况。并且,假如巡检工作人员坐在杆塔中开展检测,也极有可能会出现电击等安全问题。通过无人机替代人工巡检配电线路,不但能够极大程度上减少巡检工作的危险性,并且能够充分提升了巡检工作效果,同时在确保巡检工作人员安全性的基础上,直接提升了电力系统运转的安全可靠程度。
4.2无人机技术的运用前景
微型无人机配电线路自动化巡检技术具备广阔的运用前景,其中微型无人机在架空线路的细致化巡检工作中,采用差康航拍照片能够有效快速的找出配电线路中的漏洞与改变状况,可以充分减低巡检工作人员攀爬杆塔的工作危险性。并且,巡检工作人员能够在地面站中操控无人机借此开展高空检测,通过从航拍的高精密度的图像中,线路巡检工作人员能够将精确掌握配电线路的运转状况。微型无人机配电线路自动化巡检技术不单单具备消耗低,安全性突出的优势,同时在其他行业中也具备广阔的运用发展前景。当配电线路处于地质条件复杂的状况下,人工难以实现检测并手动诊断故障,采用微型多旋翼无人机替代人工检验能够高效顺利的实现配电线路的巡检工作[3]。
结语:随着微型无人机飞控与定位技术的发展,微型多旋翼无人机在配电线路巡检工作中有着无可比拟的优点,其不但能够极大程度上减少工作人员的工作负担,确保电力巡检工作人员的安全性,并且还能够以较低的消耗快速高效的落实巡检工作。所以,在配电线路巡检工作中,值得广泛运用并推广无人机全自动巡检技术。
参考文献:
[1]罗炜, 张海涛, 张笑玲,等. 配网线路集群无人机智能巡视技术研究与应用[J].科技创新与应用, 2020, 000(007):146-147.
[2]谢信霖、陈善机、钟尉、张雄标、龚德煌、刘旺. 配网线路集群无人机智能巡检技术与应用[J]. 环境技术, 2020(S1):40-43.
[3]何水通. 配电网架空线中无人机巡视应用分析[J]. 精品, 2019, 000(012):P.217-217.
(广东电网有限责任公司河源供电局,广东 河源 517000)