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电力行业

日期:2017年1月10日 16:01

        随着我国经济的高速发展,超高压、超长距离输电线路越来越多,输电线路分布点多、面广,绝大部分远离城镇,所处地形复杂,自然环境恶劣,电力线及杆塔附件长期暴露在野外,收到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、受力等损伤,必须及时修复或更换。还存在绝缘子被雷击损伤,树木生长引起输电线放电,杆塔被偷窃等意外状况,必须及时处理。因此,对输电线路进行定期巡视检查,随时了解和掌握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,以便及时发现和消除预防事故的发生,确保供电安全。

 

        传统的人工巡检方法工作量大、条件艰苦,特别是在山区和跨越大江大河输电线路的巡检,以及在冰灾、水灾、地震、滑、夜晚期间的巡检,所用时间长、成本高、困难大、风险高。

 

        我国地域辽阔,各电压等级电网遍布全国,为满足智能电网建设要求,需要对现状电网、在建电网和拟建电网在设计、施工和运行阶段实现三维数字化管理,因此,需要大量的高分辨率遥感影像用于现有遥感影像得更新和新建电网工程得遥感影像获取。传统航测系统主要面向国家基础测绘,大范围国土资源普查,长距离输电线路以及资源、生态环境调查、监测与评估等领域得基础性应用,需要利用高空长航程得中、大型飞机平台,专用机场和昂贵得航摄仪,对天气要求极高、相应的成本也高,周期长,机动性差。受此制约,往往在一些城镇、村庄、厂矿、重大工程等小面积区域,尤其是面积在50平方米以下得面积区域和长度较短得线状区域(输电线路带状图)难以实现快速、低成本、高分辨率遥感数据得获取。

 

        载人机巡线受地理环境影响较小、巡检周期短、单次巡检效率高,但空域管制较紧,载人机出勤率较低,年巡检成效不佳;同事工作人员的安全问题、昂贵的直升机使用、维护成本和飞行前复杂的审批程序等诸多问题限制了航空巡检的大力推广。无人机对导线及绝缘子串进行摄像,无人机在电力行业将迎来新阶段。随着经济的发展和科技的进步,无人机技术已经越来越成熟,利用无人机巡检电力系统线路,不仅降低了在人工巡检过程中出现的故障率,也有效的降低了电力企业的成本预算,还提高了电力巡检工作的效率。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,为无人机在电力行业的广泛应用做好全面准备工作,无人机将迎来全面推广应用的新阶段。在电力行业,无人机主要被应用于架空输电线路巡检,为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》,对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。除了实现线路巡检外,还能辅助实现线路架设和线路规划。

 

        无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。在电力行业,无人机主要被应用于架空输电线路巡检,为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》,对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。

 

无人机在电力行业的主要应用场景:

 

1、线路巡检

除正常巡检和特殊巡检,还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害导致道路受阻、人员无法巡检时,飞行器无人机可以发挥替代作用,开展输电线路巡查,准确定位杆塔、线路故障,且视角更广,能避免“盲点”。无人机巡检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40陪。在巡检过程中,还可通过无人机清除线路上的风筝、气球、塑料袋等异物。

 

2、线路架设

在输电线路施工过程中,线路走廊长、地形情况复杂,线路所经地区山谷河流茂密森林,给线路架设带来极大不便,工程实施困难重重。为有效破解缓解生态环境保护和架线施工的矛盾,可运用无人机展放导引绳进行来架设线路架设施工轻松解决。无人机首先沿线路上空飞行并施放一根轻质高强引绳通过各基塔,然后利用这根轻质引绳不断牵引后续引绳,直至牵通一根三级引绳,并架设导线。通过这种方式,解决了人力展放导引绳的高强度和动力伞展放导引绳着陆困难等问题,也减少了线路通道的树木砍伐,最大限度地保护了自然生态。

 

3、线路规划

无人机的测绘系统有很多优点,包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。和普通的航空遥感与卫星遥感相比,优势更加明显,它可以在低空取得光学图像、地形图像、输电线路图像,是其他测绘和、监测方式不能取代的。在对各类输电线路进行走廊规划时,需对规划区域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测绘系统,不仅可以确保获取数据的高效性,还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。依据无人机采集的数据进行有效分析,能够全面兼顾各方面因素,对充分利用有限的资源充分利用,使区域规划与线路走向更加合理,输电线路的路径得到优化,有效降低国家对于输电线路的建设成本。

 

 

无人机电力巡检与人力相比有以下三大优越性:

 

1、无人机巡线作业环境适应性强、准确性高。尤其在遇到电网紧急故障和在异常气候条件下,无人机电力巡检弥补了线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施准确性低、效率低等缺点。

 

2、无人机巡线比人工巡线效率高出40倍。采用无人机进行常规输电线路巡查,可降低劳动强度,并且大大降低了成本,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环境下迅速完成,确保了用电安全。

 

3、无人机具有巡线速度快、应急反应迅速、及时发现缺陷等优势。它弥补了人工作业时视觉的盲区,以全视角360度巡线,能够及时提供准确信息,避免造成事故或重大财产损失。

无人机巡检可以克服人工巡检时的路面障碍和异常气候等困难,确保巡检工作顺利完成,可以在完全带电的情况下进行巡检,保证用电安全,且将巡检效率提高了40倍,几大电网公司的需求量非常巨大,随着无人机技术的不断完善,无人机巡检将不断替代人工巡检。

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