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高压输电线路智能巡检新技术探讨

2019-01-16苗俊尤志鹏袁齐坤刘立文王璋

中国设备工程 2019年21期
关键词:高压电路定位

苗俊,尤志鹏,袁齐坤,刘立文,王璋

(云南电网有限责任公司曲靖供电局,云南 曲靖 655000)

随着科学技术的不断革新,高压输电线路在巡检方面也实现了由传统人工巡检到智能巡检的新的变革。高压输电作为国家电力系统的重要组成部分,是推动国民经济正常运行的保障,在这一领域实现智能科技的变革,为提高巡检效率、完善巡检工作奠定了良好的基础。

1 无人机巡检

顾名思义,无人机就是无人驾驶飞行器的系统,这一系统在应用中以无人驾驶平台为依托,在使用中利用具有高分辨率的巡检设备为飞行载体,以获取低空高分辨率数据为应用目标,可以快速准确地实现信息技术的传播。当前,无人机技术由于设备小巧、便于携带以及容易操控、工作效率高等优势被应用于这一领域中,并受到了领域人士的广泛关注。利用无人机的这些优势,很多供电局在巡检方面都实现了新的突破。据统计显示,相对于传统的人工巡检的方式,无人机的工作效率可以提高35%~45%,尤其是在一些比较偏远的山区和无人区,如果利用传统的人工的方式进行巡检,会有很大的难度,而利用无人机则可以提高约85%的效率。例如,2018年3月,某供电公司使用的相关的无人机进行了高压输电线路的巡检。在巡检前,工作人员按照之前已经设定好的飞行航线处理飞机的方向,但是并不同于传统的人工进行遥控的方式,这一次工作人员并没有用手拿着操控的遥控器,只需要查看无人机在工作中传回的拍摄影像就可以了。并且,相对于之前的无人机工作时间,这一次的巡检只需要5分钟就可以完成任务,极大地降低了工作的时间,提高了工作效率。

除此之外,某一供电公司在2018年5月,某供电公司通过利用一架无人机,实现了对220千伏同塔双回线路进行巡视复检,无人机在巡查的过程中进一步排查了用电隐患,对于工作人员利用望远镜观察设备的过程中难以发现的盲区进行了检查,通过将拍摄的影像传回工作人员的设备上,可以精确的显示高压输电过程中的隐患,还极大地提高了工作人员的安全程度。

由此可见,无人机在实践中具有很大的优势,将其应用于高压电线的巡检过程中,极大地规避了传统人工工作艰难、耗费时间、危险性大、效率不高等方面的不足,为推动电力线路的智能巡检做出了重要贡献、推动了这一行业的稳定发展。

2 机器人巡检

机器人巡检是在电力巡检过程中的新的巡检方式,相对于无人机巡检来说,机器人巡检虽然在效率方面不够高、在传输数据和影像的过程虽然较为缓慢,但是其不受自然环境的影响。由于无人机在应用的过程中很容易受到自然环境的影响,当遇到恶劣的天气环境,比如大雾或者大雨等,就无法进行工作,或者存在传输过程中的问题,但是利用机器人进行巡检就可以规避这一问题,借助机器人,可以在巡检的时候不受自然环境的影响,可以定时定点地进行巡检。同时,机器人在应用的过程中配合一些新型的技术手段还可以扩大巡检的范围,提高巡检的力度。当前,由于机器人的这些优势,已经较为广泛地应用于电力巡检的过程中。

机器人在实际作业的过程中,会根据施工现场的实际要求,利用自身的功能满足施工的需求。机器人在作业中的主要功能包括自主定位、特殊巡视、进行电路状态的分析以及预警提示等等。它在工作中可以不受到电路危险的影响,自如的在电线上行走,跨越对于人工来说较为危险的障碍。机器人主要通过本身携带的摄像机或者是红外测试仪进行图片或者影像的传输,将采集到的这些信息传递回地面的工作站,工作站的人员通过机器人收集到的这些信息判断相关的电路情况,为工作人员的分析提供方便。同时,输电线路巡检机器人能够接受地面基站的遥控操作,这样就可以避免机器人本身以外情况的发生,增加机器人工作的可靠性。

2.1 自主定位

机器人的自主定位原理是通过间接实现的,其本身并不具备自主定位的功能。其在巡检的过程中会依据云台设备进行工作,但是并不能实现对其定位。定位功能主要是通过在其运行的程序中输入了编码器和传感器等信息,然后利用算法对杆塔的位置信息计算,转换信息后通过指令发送到云台中,这样就可以获得机器人巡检的更多信息,实现定位以及自助巡检的功能。

2.2 自主越障

机器人在输电线路中的工作主要分为两部分,分别为杆塔越障和直线段。由于机器人在工作的过程中尤其是在爬坡过程中的会遇到相关的工作障碍,其越过这一障碍的关键是利用其本身的滚动打滑的检测和控制,然后对外界的环境进行感知,以此在系统中形成不同的爬坡策略,然后寻找可以跨越的方法,顺利爬坡。在机器人的整个运行过程中,跨越障碍是一项较为重要工作,因为其在工作中越到的障碍是不同的,面对不同的障碍,其需要选择不同的越障方法才能完成工作。虽然这些都通过机器人本身的自主运行就可以,但是仍旧需要工作人员把握其运行状态。并且,这也需要机器人在设计时进行统一的设计,安装具有同样程序工作的机器人,这样既方便工作人员的操控,也降低了机器人运行时的难度。

3 在线监测

输电线路在工作的过程需要做好在线监测,随着人民生活水平和质量的提高,对于电路线路方面也有了更高的要求,希望获得更好的用电体验。但是输电线路更多的是暴露于室外的,并且跨度大,我国各个地区的环境也有着很大的区别,一旦出现问题造成的负面影响就会非常大,因此需要做好输电线路的在线检测,及时对线路进行监控,保证电路的安全运行。

据了解,在2014年5月,某一供电公司对当地的750千伏输电线路配置了在线监测系统,对运行中的电路进行了安全检查,对于可能出现危险的电路进行了及时的整改和维修,并且在容易发生灾害的区域以及污染较重的区域进行了测量温度和风速等相关的监测装置,为线路的安全运行以及后期的维修奠定了良好的基础。除此之外,2016年1月,某一输变电公司组织专人在±500千伏输电线路安装杆塔倾斜在线监测系统,实现对这一系统的应用,为提高公司的管理以及安全问题奠定了基础。

相对于普通的输电线路来说,高压输电线路由于所经过的地域较为复杂,设备的安全问题也不能得到保障,因此,更需要对所经过的输电线路进行检测。在实际工作中,对于高压的输电线路,在安装在线监测系统时具有一定的难度,这一系统可以利用太阳能蓄电池进行充电的方法,由前端的监测分机和监控中心后台主站构成整个的系统,通过GPRS+3G/4G的通信对要监测的地点进行数据和信息的采集,便于工作人员获取输电的最新信息,有效确保输电线路的安全稳定运行。

4 结语

总而言之,在科学技术的推动下,越来越多的领域实现了发展的智能化,无人机以及机器人、监测技术等在电力系统中的应用是这一领域的重大突破,是科技智能化发展的证明。通过这一这些智能化设备的发展,不仅可以提高电力行业的稳定性以及安全性,还可以及时帮助人们实时掌握电力输送的动态情况,节约大量的人力物力,降低能源消耗、数据信息传递标准,具有很好的经济效益。

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