无人机在电力线路巡检中的应用及前景

无人机在电力线路巡检中的应用及前景
光缆接线盒摘要:当前,我国电网建设已经进入高速发展阶段,并且规模不断扩大。我国现已建成跨越多个省区的电网,分别是东北、华北、华中、华东、西北、南方六个区域。由于跨越范围大,所以输电线路总长超过119万千米,超过500kv以及以上的线路已经成为输电主力。随着线路里程有所增长,维修力度也不断加大,所以采用无人机对电力线路进行巡检,已经成为当下发展的主要方向。快门式3d
关键词:无人机;电力线路;应急措施
一、电力巡检的发展历程
对输电线路进行定期巡视检查,随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况,是供电企业一项繁重的日常工作。人工巡检是一种传统的巡检方式,也是目前输电线路巡检的主要方式。由于输电线路走廊地形环境复杂,在一些条件恶劣如跨江跨河或高山峻岭地区,沿线部分区段几乎没有巡视道路,这种巡检方式劳动强度大、工作条件艰苦,输电线路的运行情况得不到及时反馈。
早期,我国电力巡检“孤军作战”,以人力巡检方式为主。经过设备、技术的发展,出现了载人直升机电力巡检的方式,2004年,南方电网公司首次启用直升机巡线,开创了南方电网公司直升机电力作业的新局面。此后,得益于无人机技术的进步和应用的拓展,为了弥补人力巡检、载人直升机巡检的局限性,无人机电力巡检应运而生。经过多年发展,电力巡检方式从人力巡检“孤军作战”转变为人力巡检、载人直升机巡检和无人机巡检“协同发展”的新局面。
目前国家电网公司和南方电网公司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。2015年,国家电网公司系统全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式;南方电网公司计划于2020年基本实现“机巡为主+人巡为辅”的协同巡检目标。
二、无人机巡检的优势
无人机在执行电力巡检工作时,有三步工作流程,无人机的主要功能是替代工作人员完成脏累差的信息采集工作——替代工作人员到“需要的地方”(预先设定好的GPS坐标点)去采集“需要的信息”(如故障点),无人机可以围绕目标进行360度零死角全方位拍摄,快速
超细铜粉、准确地传达给地面工作人员,供他们作分析、判断、制定解决方案,减少工作人员劳动强度,提高电力巡检工作效率和安全性。
双电源自动切换装置
无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检。
无人直升机分为:中型直升机和小型直升机
中型直升机:适用于中等距离的多任务精细化巡检。
小型直升机:适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检。
固定翼无人机分为:中型固定翼和小型固定翼。
中型固定翼:适用于大范围通道巡检、应急巡检和灾情普查。
小型固定翼:适用于小范围通道巡检、应急巡检和灾情普查。
多旋翼无人机可以分为四、六、八旋翼。
小型中型旋翼机主要任务是塔体的精细巡检,其中小型多旋翼主要用于运输车辆3km以内
的单塔和多塔巡检,一般一次巡检1-2塔。可代替人员登杆。
三、无人机电力巡检技术
在无人机电力巡检方面,主要应用的技术主要分为巡检系统、动力系统、飞控系统三个方面。
3.1巡检技术
无人机巡检技术主要指的是利用无人机,对红外线、可见光等进行检测,完成输电线路巡检工作,主要包括通过遥控指令,使无人机准确无误完成飞行任务;通过检测、采集、记录等对各项信息进行收集;对无人机巡检系统中的设备与工具进行结合。
导热油配方3.2动力系统
在动力系统中,主要指的是为无人机飞行提供动力支持,并且这项技术直接影响无人机的飞行时间。
3.3飞控系统
飞行控制与管理系统被简称为飞控系统,这个系统被看做成无人机的主要大脑,能够对无人机的稳定性、可靠性进行计算,保证数据输出的实时性、精确性,同时也对飞行起到决定性作用。电力巡检技术的推广,对无人机的稳定性、适用性、安全性等提出新要求,当前,国内一些生产无人机的优秀企业已经通过自身努力研制出满足上述条件的无人机,随着无人机技术不断成熟,无人机的成本将大幅度下降,并且在商业中得到广泛应用。国家为保证电力输出安全,大力推广无人机巡检技术,国家出台政策与规定,推动无人机巡检行业的发展。电力巡检方面也需要出台相应具有导性与规范性的文件,以此帮助我国无人机走上正轨道路。
四、无人机巡检行业规模
2011-2015年以来,国家电网公司投资额基本呈逐年上升趋势,五年复合增长率达10.6%。其中,2015年国家电网投资达4521亿元,同比增长17.1%。我国电网基本建设投资完成额逐年增长,电网建设依旧是电力建设的重头戏。
目前,国家电网公司已将无人机巡检作业纳入输电线路精益化考核指标中。截至2017年年底,公司系统各单位共配有各类型无人机1800余架,2017年度无人机累计巡检杆塔超过21
万基,累计发现缺陷超过5万余处;按照缺陷位置划分,以杆塔瓶口及以上位置线路设备及附属设施缺陷为主,占75.8%;按照缺陷等级划分,以一般缺陷为主,占87.2%;按照缺陷类型划分,以金具类缺陷为主,占42.7%。公司系统各单位广泛应用无人机开展线路巡检,在G20峰会、金砖会议、全运会和党的十九大保电工作中发挥了突出作用,无人机巡检已成为输电线路运维不可或缺的手段。
若仅考虑无人机整机,预计2020年电力巡检无人机市场规模在不放量的情况下约为19.48亿元,在1.5倍放量的情况下约为29.23亿元。中国产业信息网表明,从空间来看,无人机服务环节的市场规模大约为硬件制造的2倍以上。而细化到电力巡检无人机领域,飞行服务、租赁服务、维修保养服务等市场的空间将逐步打开,若同时考虑无人机整机与服务,预计2020年电力巡检无人机市场规模在不放量的情况下约为58.45亿元,在1.5倍放量的情况下约为87.68亿元。
五、无人机未来发展前景
5.1推广新技术
为使无人机作业技术得到全面推广,实现输电线路全覆盖,无人机巡检系统将覆盖所有运维单位。通过持续完善输电线路,规范无人机作业管理与技术标准,拓展数据应用中心的储备量与功能,并且新技术对发展趋势进行合理分析,更新检修与巡视作业模式,最终实现智能化、自动化的运行管控。
5.2对运检人员进行培训
为使无人机培训体系能够更加完善,一方面,应当根据国家出台的法律法规与现有政策,对无人机基础项目工作人员进行基本的职能培训,为日后开展合法合规的无人机巡检作业提供基础;另一方面,应当根据电网巡检工作的实际需求,不断深化无人机岗位培训工作,提高工作人员综合素质,最终建设出具有专业性的复合型运检队伍。
5.3推动人工智能技术的发展
为使无人机在线路巡检过程中,更加具备适应环境能力、整合空域能力、智能控制能力,需要利用人工智能技术对收集到的图像、文字、信息进行智能分析,促进人工智能与无人机共同发展。
六、结束语
无人机巡检作为一项利用红外热像仪与可见光等对输电路线进行检查的新技术,与人工巡检相比,具有多项优点。为不断推动无人机核心技术的发展,应当在现有的基础上,对技术进行进一步提高,使其符合市场要求;对运检人员进行培训,使工作人员能够更加熟练的掌握此项技术;将人工智能技术与无人机技术进行结合,相互促进,共同为我国无人机在电力线路巡检中做出贡献。
参考文献:针织加工
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