| 在电网运维方面 直升机、无人机该如何协同巡检? 分享到: |
电力行业的发展关乎国民经济和千家万户的正常生活,我国每年电力行业约1000亿元人民币的投资中,有73%资金投放在硬件设施建设。在自然条件下,长期铺设在室外的输电线路和绝缘子就难逃雨水的侵蚀,为保证硬件设施的可靠性和安全性,大量变电设备的升压线路和降压线路,乃至整个电力线路系统都有定期巡检的需求。这项看似单一的任务,让中国电力行业倾注很大心力。 我国长期依赖人工进行电力线路的巡检作业,通常,每100公里的输电线路巡检需要160个工时,即要在一个工作日完成100公里的线路巡检,至少需要20位巡检人员。更何况,高压输电线路有不少都架设在深山老林和崇山峻岭之间,意味着巡检人员的工作面临极大的危险隐患。 于是,电力行业在不断探索新的手段和模式,尝试用更加智能、环保、安全的方式巡检。 电网巡检引入“天兵天将” 为了更快实施作业,早期电力行业引入直升机来巡视电力线路,还曾经引入过飞艇巡检,这种方式实际可操作却相当有难度。 首先,主要巡检是以纸质形式保存巡检记录,这种记录方式一来需要携带大量的资料,加重了工作人员的工作强度,当工作人员对电线杆、刀闸、铁塔、高压导线、变压器、绝缘子等设备巡检时,同时也对资料收集汇总及后续处理分析带来了不便。
直升机巡检实验/图 来源网络 而且受安全操作的要求,考虑直升机不能靠的太近,巡检人员只能借助辅助工具,通过肉眼进行观测,准确性难以保证,得到的数据也不能用电子设备记录,难以保留和长期对比。 不仅如此,直升机造价、巡检成本极高,无法保证足够的巡检频次。
无人机电力巡检/图 来源网络 1995年英国就最早将无人机用于电力巡检中,凭借携带方便、操作简单、起飞降落对环境的要求低、自主飞行、可空中悬停、载荷丰富和安全性高等诸多优势,多旋翼无人机在线路巡检中承担越来越多的工作,不仅能够发现杆塔异物、绝缘子破损、防震锤滑移、线夹偏移等缺陷,还能够发现金具锈蚀、开口销与螺栓螺帽缺失等人工巡检难以发现的缺陷。 但是,这种巡检方式也不是完全没有弊端的。无人机操作人员表示使用多旋翼无人机进行电力巡线,对于无人机飞行的稳定性、悬停精准度以及图传效果都要求很高。无人机挂载云台后,无人机重量增加,惯性变大,经验不足的操作人员很容易失去对飞机的控制,甚至有可能出现“撞塔”事故,这也是无人机电力巡检今后需要克服的技术难题。 单兵作战是“蛮干” 协同发展硬道理 我国的电力协同巡检早在2012年下半年就开始了。协同巡检试点工作在福建、山东等较早开展无人机巡检科研的地方调研。经过分析发现,协同巡检可提高线路巡检效率和质量,减少线路巡检人员工作量,大大提高了安全系数。 而在第四届EPTC输电年会上,也有专家对未来的直升机、无人机的协同巡检方向提出了自己的看法,直升机、无人机在电力巡检方面各有优点和不足,它们相互结合可以取长补短。 精细化巡检 直升机无法近距离观察,无人机航时是硬伤,两者相互结合,克服了彼此的弱项,可以达到精细化巡检的要求。既可以长时间悬停、前飞、后飞、侧飞、盘旋等,又能在平原、湖泊、高山等地形地貌下飞行巡检,利用空中优势,全方位、高精度检查输电线路运行情况,快速高效的完成工作。 再与大数据等技术相结合,将形成长期有效的电力监测数据网络,从时间、空间等方面分析整体情况,为相关部门的统筹安排提供资料与依据。 应急灾情普查巡检 如地震、洪水等灾害发生,需要快速反应,赢得时间就是在挽救生命。无人机操作十分简便有效,有较强的容错能力,反应速度快,智能化程度高,可实现程控自主飞行及自动返航等多种先进功能; 运营成本低。而直升机系统性能稳定可靠、机动灵活, 可控范围大、航时长、动力足,可运送物资设备等,还能弥补无人机安全系数低的弊端,二者属于互补性技术器材,能够大大提高故障点检测的准确性,为故障抢修赢得宝贵的时间,为多方展开救援工作提供电力保障。 激光扫描 三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势.三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。 直升机、无人机相结合共同应用激光扫描技术,可以克服航时、高度、被测物距离等单一巡检的不足,快速有效的获得第一手的准确检测资料,完善数据库,进行科学分析,及时修复,保证电力的正常运作。 线路的维护与巡检在电力系统中有着相当重要的作用,无人机与直升机协同巡检也已经过了几年的实验。通过俩者的结合,电力部门相关人员可以清楚判断对于一些重要的部件是否受到损坏也可以很清楚的进行判断,保证输电线路的安全,保障居民的用电。除正常巡检和特殊巡检,还可将应用在电网灾后故障巡检。准确定位杆塔、线路故障,且视角更广,能避免“盲点”,提高了电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的情况下迅速完成,比人工巡线效率高出几十陪。 随着经济的发展和科技的进步,巡检技术已经越来越成熟,利用飞行器在巡检电力系统中巡检线路,已经成为行业普遍赞同的方法。目前国家电网和南方电网相关部门正在着力推进无人机班组建设、完善各类保障支撑体系、推进相关技术的升级、监管部门责任的健全、标准法律的完善,为直升机、无人机在电力行业的广泛应用做好全面准备工作,我国的电力行业将迎来健康发展的新阶段。
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