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无人机在电力行业的应用

2019-01-14姜威威陈晓鹏

通信电源技术 2019年4期
关键词:电力行业线路利用

桑 遥,罗 晨,姜威威,李 媛,陈晓鹏

(国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司信息通信公司,新疆,乌鲁木齐 830011)

0 引 言

随着电力行业的快速发展,无线通信技术、GPS导航定位技术、自动控制技术和无人机的发展速度逐渐加快。将无人机技术合理应用于电力建设、维护等工作,弥补传统人工不足的问题,已经成为一种发展趋势。因此,要进一步加强无人机的研究力度,确保其在电力行业中的应用效率,逐渐扩大其在电力行业中的应用深度和广度,为电力行业的发展提供有效保障。

1 无人机概况分析

1.1 无人机现状分析

近年来,我电力行业发展迅猛,电网建设在全国的每一个地方落地生根。随着无线通信技术、GPS导航定位技术和自动控制技术的发展,无人机的发展速度逐渐加快。利用无人机在电力线路规划、建设、运营维护和应急抢险等工作,发挥了提高效率、保障安全的作用。无人驾驶飞机简称无人机,英文缩写为UAV,是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全或间歇自主地操作。随着航空科技的发展,无人机在续航、通信和负载能力等方面有了很大提高。无人机的特性更有利于其在电力行业开展应用。通常情况下,无人机主要由以下几部分组成,分别为动力引擎、信号无线、设备机身以及自动驾驶仪等。动力引擎主要包括动力模式和油动模式。无人机在起落过程中主要分为三种模式,分别为直升模式、抛掷模式、弹射模式等。它在发射和回收过程中能够有效适应不同的承载平台,比如亚轨道飞行器、卫星、地面、航空器以及车辆等,同时能够有效保障测量精度,能够持续性开展跟踪和监测工作。

1.2 无人机在电力行业的应用特点分析

无人机应用于电力行业时,主要具有以下几方面特点。第一,无人机不需要在机场进行起降,可以通过弹射、手抛以及滑落的方式起飞。通常情况下,比较开阔和平坦的场地都可以起降无人机,不会受到地形方面的限制。第二,无人机应用时,对作业环境要求比较低。尤其是天气条件,其能够在低空环境和云下飞行,在云层比较厚的环境中获取相应的影像数据信息[1]。第三,无人机自身集成度比较高。它的应用系统涵盖集成惯性导航装置、飞行平台、通信系统、全球定位系统设备、数码相机传感器以及飞行控制装置等,集中多种高科技技术。第四,无人机在应用时能够获取高清影像。地空作业过程中,其能够将分辨率调整到5 cm,获取清晰的影像数据,同时能够高效、快捷完成任务。第五,无人机的相关设备零件拆卸比较方便,检修和维护比较简便,应用成本比较低,安全风险比较低。

2 无人机在电力行业中的应用分析

2.1 无人机在输电线路规划和架设中的应用分析

首先,电力线路规划过程中,信息采集阶段需要采集拟规划线路的实际环境信息。通常采用获取卫星遥感图、航拍图的方式统计线路通道的工程量,对采集后的信息进行成本、施工难度等综合数据比对,制订最优的实施方案。信息实际获取过程中,卫星图存在时效性较差的问题,与实际的地形地貌存在一定偏差。航拍图由于场地、天气和成本等原因,导致获取周期长,不便于工程推进。利用无人机测绘通道的地形地貌,实施性强,对场地要求不高,受天气影响小,可以有效获取实时的地形地貌信息。其次,电力线路架设过程中,无人机可以实时监测现场情况。比如,杆塔建设、大型设备安装和导线、地线架设等施工过程中,搭建、运输的机器设备等受现场地势环境影响较大时,利用无人机采集现场情况,有助于制订合理、高效的施工策略。同时,施工过程中利用无人机搭载影像设备,可以整体监控施工现场。此外,利用无人机展放架线过程中的牵引绳,可以有效避免因地形地貌等原因造成的施工不便。与传统的人工放线相比,其不仅提高了效率,而且缩减了施工成本,减少了工人高危作业的内容。

2.2 无人机在输电线路监测和应急清障中的应用分析

首先,电力线路搭建完成后,需要定期维护、保养杆塔线路。相比于传统的线路养护工作,利用无人机进行巡检工作可以大大提高输电维护和检修的效率,且许多工作能够在完全带电的环境下完成。作业过程中,无人机受地形、环境等因素的影响不大,可以有效解决山地、雪地等复杂环境造成的困扰。利用无人机搭载相机设备精细化监测杆塔,可以有效提高养护过程中的监测精度。利用无人机搭载倾斜摄影、激光雷达等设备扫描线路,形成数字模型,可以有效掌握线路和线路附近的三维情况,对沿线路的通道有一个立体、形象的了解,方便后期的维护和检修工作[2]。其次,发生灾害及线路故障后,在无人机的帮助下可以精确定位故障点,故障查找问题可以迎刃而解。输电线路夜晚紧急抢险工作中,利用无人机搭载强光照明设备和喊话系统,可以为现场提供视野和指挥通信。此外,利用无人机搭载喷火设备,可以有效清除输电线路中挂在两相之间的风筝、塑料膜等异物。

2.3 无人机在电力巡航和缺陷巡视方面的应用分析

首先,无人机应用于电力行业时涉及到电力巡航系统。基于摄影测量技术获取数码照片,从而有效定位和识别输电线路通道中存在的危险因素,比如高杆植物、违章建筑等,能够有效完善线路巡检过程中弧垂高度的测量。实际巡航过程中,利用无人机能够将传统的可视化水平逐渐发展为可测量水平,有效解决电力线路定量巡检中存在的难题,代替人工电力线路巡检,提升整个巡检效率。在一些地形比较复杂、人工作业难度高的区域,利用无人机开展巡检能够有效降低生产作业和巡检设备的应用成本[3]。其次,有效控制无人机能够获取电力线路航线中不同区域和部位的影像数据,以真实画面直观展示地面是否有金具、导地线等遮挡物,大大降低了人工作业的难度和成本,作业人员只需 在杆塔周边地面即可完成缺陷巡视工作。

2.4 无人机在电力故障查找中的应用分析

通常情况下,电力系统中的高压输电线路走廊存在复杂多样化的特点。因此,经常会由于恶劣天气、线路放电、施工触电、风偏异物、冰害和雷击等情况导致跳闸。由于电力故障出现在环境恶劣、地形复杂和夜间的概率比较高,导致故障查找工作受到影响,致使故障抢修时间受到影响。一旦输电线路出现故障,维护和维修人员要立即前往故障区域,全面查看故障线路的情况,必要情况下需要登塔巡视。但是,该项工作具有非常高的危险度,一旦稍有疏忽便会发生人员伤亡事故。无人机不会受天气、地形以及时间的影响,能够依照实际情况进行精确巡查,快速赶往事故区域查找故障点,从而有效提升故障线路的查找效率,进一步提升线路抢修效率。

顾青有些歉疚,房子是太简陋了,没有厨房没有客厅,只有小小的一间,放了床、桌子和一台电脑之后,空间就占掉了大半。温简在楼梯口生了个炉子,烧蜂窝煤,味道很浓呛,她总是一边炒菜一边咳嗽,但她并不觉得苦。

3 无人机在电力行业的应用展望与发展分析

随着科学技术的不断创新和发展,无人机技术水平快速提升,逐渐朝着高度化和智能化的方向发展,并广泛应用于电力行业,逐渐在电力监测、规划设计、应急响应、电网设计和故障查询方面发挥重要作用。它不仅能够有效帮助电力企业降低各项工作的成本预算,而且能够有效提升电力行业的运行效率,从而进一步降低电力系统运行的故障率[4]。未来的发展过程中,随着智能化技术和大数据的有效应用,无人机在电力系统中将进一步加深应用的深度和广度,为电力行业的发展提供有效保障。

4 结 论

无人机应用于电力行业时,不需要在机场起降,对作业环境的要求较低,集成度较高,能够获取高清影像,高效快捷完成任务。无人机通常采用获取卫星遥感图、航拍图的方式统计线路通道的工程量,基于摄影测量技术获取数码照片,有效定位和识别输电线路通道中存在的危险因素。有效控制无人机,能够获取电力线路航线上不同区域和部位的影像数据,大大降低了人工作业的难度和成本,可以依照实际情况精确巡查,快速前往事故区域查找故障点,为电力行业的发展提供了有效保障。

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