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    无人机在电力领域的应用

    发布时间:2016-10-19    发布者:yodeer    浏览次数:2275

     

    无人机在电力领域的应用
    来源:红冠环球航空培训中心  
    近年来,我国的经济快速发展,这样对电力的需求也变的更加紧张,随之而来产生了很多的问题,主要是对电力工程建设的需求也要加强。国家电网正进行超高压大容量电力线路大幅扩建,线路将穿越各种复杂地形。如何解决电力线路检测的精度和效率,是困扰电力行业的重大难题。伴随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展,无人机的航空遥感测绘技术更可以很好的完成对电力巡查和建设规划的任务,也可以在一定程度上降低国家的经济损失。电力无人机主要指无人机在电力工程方面所充当的角色。具体应用于基础建设规划、线路巡查、应急响应、地形测量等领域。随着技术的不断提高,电力无人机在未来电力工程建设中将会发挥出更加强劲的优势。
    应用领域
    1、测量地形图
    无人机测量地形图的技术用于电力勘测工程上,主要基于以下三个方面:
    (1)工程规模较小的新建线路航飞据统计:全国每年有数千公里的线路较短的工程,由于路径短小,工程时间紧,难以实施航飞。同时,这些工程规模小,也不便于收集资料。因此,这些工程还是以传统的工测方法进行路径选择设计,无法贯彻全过程信息化技术的应用,不能对未来整体的智能电网建设提供基础数据。而无人机摄影测量系统的特点可以很好的满足此种类型工程勘测需要。
    (2)用于工程路径局部改线的航飞电力工程:施工定位或建设中可能会遇到一些意想不到的情况,导致路径的调整而出原有航摄范围,此时再调用大飞机进行航空摄影不仅手续繁琐,成本较高,而且不能保证工期要求。无人机航空摄影测量系统的“三高一低”特点,恰恰弥补了常规摄影测量的不足。
    (3)用于运行维护中的局部线路数据更新维护的航飞。随着电力工程的不断建设,输电线路的安全显得尤为重要,线路的运行维护日益得到重视。目前主要有直升机巡线、在线监测系统等手段辅助线路的运行管理工作。在复杂山区,人员难以到达,使用无人机系统,可以快速获取相关数据,保证了数据库不断更新和基础数据的时势性,便于技术人员对比分析,查找对输电线路运行安全有影响的危险因素,以便于及时采取处理措施。
    无人机影像制作大比例尺地形图的影像处理主要流程:根据POS数据自动建立航带内和航带间的拓扑关系网用于后面的全自动空三处理,根据建立的拓扑关系网和POS数据全自动提取连接点,即全自动空三,通过大量平差点以及快速平差算法完全剔除粗差点,利用控制点作空中三角测量计算获取精确的外方位元素,通过控制点数据生成DEM,利用DEM数据生成DOM。
    2、规划输电线路
    在对各种各样类型的输电线路进行走廊规划的时候,对规划的区域要进行详细的信息采集和测绘工作,最好的方式就是采用无人机的测绘系统,这样不仅可以在获得数据的时候实现高效的特性,还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。这样可以有效的对数据进行分析,全面考虑到各方面的因素,再由各方进行相互协调,对有限的资源充分的利用,可以使区域规划与线路的走向更加合理,优化输电线路的路径,同时还可以起到降低成本的作用,有效地保障国家的财产安全。
    3、无人机放线
    最原始的架线方式是人力展放牵引绳,适合一般跨越,但是施工效率低,而且对于特殊跨越难度较大。动力伞是目前输电线路工程较常用的展放牵引绳的施工方式,但是需要驾驶员操控,施工过程存在危险,容易出现人身事故,飞行稳定性较差。再者就是现在发展势头迅猛的无人机架线方式。
    电力无人机架线可以轻松地飞越树木,向地面空投导引绳;在施工中也会遇到沼泽、湖面、农田、高速公路、山地等,人拉马拽都难以实现架线施工的时候,电力无人机可以大显身手,完成跨越任务;带电跨越这种情况通常存在于线路改造过程中,需要在一条通电线路的基础上横跨一条新的线路,为了保证施工人员的安全,无论多重要的线路,传统施工只能首先对原线路进行断电后再施工,而用电力无人机来架,就可避免断电的情况;电动无人机配上自主飞行系统就可以完成巡线等任务,在减少了劳动强度和难度同时,电力工人的人身安全也得到了保障。
    4、无人机巡线
    无人机输电巡线系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息、图像识别、信息处理的一体系统,涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域。
    无人机智能巡检作业过程中,可首先采用固定翼无人机巡检系统,通过??赝枷裣低扯允涞绲枷?、地线、金具、绝缘子及铁塔情况进行监测,对输电线路进行快速、大范围巡检筛查,巡检半径可以达到100公里以上;如发现异常,利用运载平台运载无人机智能巡检系统进人作业现场,利用旋翼无人机巡检系统或线航两栖无人机前往异常点进行精细巡检,并利用便携式检测设备进行人工确认。
    无人机作业可以大大提高输电维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带油的环境下迅速完成。无人机作业还能使作业范围迅速扩大,而且不为污泥和雪地所困扰。因此,无人机巡线方式无疑是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡线方式。
    应用优势
    1、无人机具备防雨水功能:可在大雨、中雪天气飞行,不受恶劣天气影响,可随时巡航,有利于加大重点区段的特巡力度,增加大负荷运行下设备检测次数。
    2、无人机机动灵活:机身轻巧可靠,结构紧凑、性能卓越,使用不受地理条件、环境条件限制,特别适合在复杂环境执行任务,可定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理,确保输电通道安全。
    3、傻瓜式自主飞行:输电设备面临自然灾害的处理,无人机系统具备全自动一键式起降及傻瓜式自主飞行功能,可长时间空中悬?;蚍赏S谀彻潭ǖ?,通过大范围飞行快速巡查,可第一时间掌握事故隐患地点。
    4、反馈及时:无人机内置大内存超小机载高清拍摄设备,通过航拍测绘掌握地面受灾程度,地面工作站控制指挥人员,根据实时回传的数据立即通知相关单位开展抢修维护事宜。
    5、提高了抢修队伍在处理应急事件的办事效率:快速准确地为受灾地区进行定损评估,为电塔、电线抢修赢得宝贵的时间。
    6、无人机巡航降低了电力部门整体巡检成本:无人机巡航在拍摄过程中发现重大危急缺陷,及时为运行单位提供信息,可避免线路事故停电,挽回高额的停电费用损失。

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