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          無人機在電力領域的應用

          發布時間:2016-10-19    發布者:yodeer    瀏覽次數:1694

           

          無人機在電力領域的應用
          來源:紅冠環球航空培訓中心  
          近年來,我國的經濟快速發展,這樣對電力的需求也變的更加緊張,隨之而來產生了很多的問題,主要是對電力工程建設的需求也要加強。國家電網正進行超高壓大容量電力線路大幅擴建,線路將穿越各種復雜地形。如何解決電力線路檢測的精度和效率,是困擾電力行業的重大難題。伴隨著無線通信技術、航空遙感測繪技術、GPS導航定位技術及自動控制技術的發展,無人機的航空遙感測繪技術更可以很好的完成對電力巡查和建設規劃的任務,也可以在一定程度上降低國家的經濟損失。電力無人機主要指無人機在電力工程方面所充當的角色。具體應用于基礎建設規劃、線路巡查、應急響應、地形測量等領域。隨著技術的不斷提高,電力無人機在未來電力工程建設中將會發揮出更加強勁的優勢。
          應用領域
          1、測量地形圖
          無人機測量地形圖的技術用于電力勘測工程上,主要基于以下三個方面:
          (1)工程規模較小的新建線路航飛據統計:全國每年有數千公里的線路較短的工程,由于路徑短小,工程時間緊,難以實施航飛。同時,這些工程規模小,也不便于收集資料。因此,這些工程還是以傳統的工測方法進行路徑選擇設計,無法貫徹全過程信息化技術的應用,不能對未來整體的智能電網建設提供基礎數據。而無人機攝影測量系統的特點可以很好的滿足此種類型工程勘測需要。
          (2)用于工程路徑局部改線的航飛電力工程:施工定位或建設中可能會遇到一些意想不到的情況,導致路徑的調整而出原有航攝范圍,此時再調用大飛機進行航空攝影不僅手續繁瑣,成本較高,而且不能保證工期要求。無人機航空攝影測量系統的“三高一低”特點,恰恰彌補了常規攝影測量的不足。
          (3)用于運行維護中的局部線路數據更新維護的航飛。隨著電力工程的不斷建設,輸電線路的安全顯得尤為重要,線路的運行維護日益得到重視。目前主要有直升機巡線、在線監測系統等手段輔助線路的運行管理工作。在復雜山區,人員難以到達,使用無人機系統,可以快速獲取相關數據,保證了數據庫不斷更新和基礎數據的時勢性,便于技術人員對比分析,查找對輸電線路運行安全有影響的危險因素,以便于及時采取處理措施。
          無人機影像制作大比例尺地形圖的影像處理主要流程:根據POS數據自動建立航帶內和航帶間的拓撲關系網用于后面的全自動空三處理,根據建立的拓撲關系網和POS數據全自動提取連接點,即全自動空三,通過大量平差點以及快速平差算法完全剔除粗差點,利用控制點作空中三角測量計算獲取精確的外方位元素,通過控制點數據生成DEM,利用DEM數據生成DOM。
          2、規劃輸電線路
          在對各種各樣類型的輸電線路進行走廊規劃的時候,對規劃的區域要進行詳細的信息采集和測繪工作,最好的方式就是采用無人機的測繪系統,這樣不僅可以在獲得數據的時候實現高效的特性,還可以在多方面降低環境對信息采集與勘測的影響。這樣可以有效的對數據進行分析,全面考慮到各方面的因素,再由各方進行相互協調,對有限的資源充分的利用,可以使區域規劃與線路的走向更加合理,優化輸電線路的路徑,同時還可以起到降低成本的作用,有效地保障國家的財產安全。
          3、無人機放線
          最原始的架線方式是人力展放牽引繩,適合一般跨越,但是施工效率低,而且對于特殊跨越難度較大。動力傘是目前輸電線路工程較常用的展放牽引繩的施工方式,但是需要駕駛員操控,施工過程存在危險,容易出現人身事故,飛行穩定性較差。再者就是現在發展勢頭迅猛的無人機架線方式。
          電力無人機架線可以輕松地飛越樹木,向地面空投導引繩;在施工中也會遇到沼澤、湖面、農田、高速公路、山地等,人拉馬拽都難以實現架線施工的時候,電力無人機可以大顯身手,完成跨越任務;帶電跨越這種情況通常存在于線路改造過程中,需要在一條通電線路的基礎上橫跨一條新的線路,為了保證施工人員的安全,無論多重要的線路,傳統施工只能首先對原線路進行斷電后再施工,而用電力無人機來架,就可避免斷電的情況;電動無人機配上自主飛行系統就可以完成巡線等任務,在減少了勞動強度和難度同時,電力工人的人身安全也得到了保障。
          4、無人機巡線
          無人機輸電巡線系統是一個復雜的集航空、輸電、電力、氣象、遙測遙感、通信、地理信息、圖像識別、信息處理的一體系統,涉及飛行控制技術、機體穩定控制技術、數據鏈通訊技術、現代導航技術、機載遙測遙感技術、快速對焦攝像技術以及故障診斷等多個高尖技術領域。
          無人機智能巡檢作業過程中,可首先采用固定翼無人機巡檢系統,通過遙控圖像系統對輸電導線、地線、金具、絕緣子及鐵塔情況進行監測,對輸電線路進行快速、大范圍巡檢篩查,巡檢半徑可以達到100公里以上;如發現異常,利用運載平臺運載無人機智能巡檢系統進人作業現場,利用旋翼無人機巡檢系統或線航兩棲無人機前往異常點進行精細巡檢,并利用便攜式檢測設備進行人工確認。
          無人機作業可以大大提高輸電維護和檢修的速度和效率,使許多工作能在完全帶油的環境下迅速完成。無人機作業還能使作業范圍迅速擴大,而且不為污泥和雪地所困擾。因此,無人機巡線方式無疑是一種安全、快速、高效、前途廣闊的巡線方式。
          應用優勢
          1、無人機具備防雨水功能:可在大雨、中雪天氣飛行,不受惡劣天氣影響,可隨時巡航,有利于加大重點區段的特巡力度,增加大負荷運行下設備檢測次數。
          2、無人機機動靈活:機身輕巧可靠,結構緊湊、性能卓越,使用不受地理條件、環境條件限制,特別適合在復雜環境執行任務,可定期對線路通道內樹木、違章建筑等情況進行重點排查、清理,確保輸電通道安全。
          3、傻瓜式自主飛行:輸電設備面臨自然災害的處理,無人機系統具備全自動一鍵式起降及傻瓜式自主飛行功能,可長時間空中懸停或飛停于某固定點,通過大范圍飛行快速巡查,可第一時間掌握事故隱患地點。
          4、反饋及時:無人機內置大內存超小機載高清拍攝設備,通過航拍測繪掌握地面受災程度,地面工作站控制指揮人員,根據實時回傳的數據立即通知相關單位開展搶修維護事宜。
          5、提高了搶修隊伍在處理應急事件的辦事效率:快速準確地為受災地區進行定損評估,為電塔、電線搶修贏得寶貴的時間。
          6、無人機巡航降低了電力部門整體巡檢成本:無人機巡航在拍攝過程中發現重大危急缺陷,及時為運行單位提供信息,可避免線路事故停電,挽回高額的停電費用損失。

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