线路检查是输电线路正常运行的重要保证。随着我国经济的发展,我国输电线路的规模也越来越大,线路检查工作面临着巨大的压力。同时,每次检查的周期也在增加,特别是一些环境较差的线路,传统的人工检查方法难以满足实际检查工作的需要。为了促进我国电力行业的进一步发展,近年来我国积极引进新技术,提高线路检查的自动化和智能水平,改进原检查模式。在此背景下,无人机检查开始广泛应用于线路检查工作。与传统的人工检查相比,无人机检查效率更高,降低了电力企业的劳动力成本。无人机检查操作人员只需控制无人机,通过机载摄像机获取线路运行,完成传统的人工检查工作,与直升机检查、机器人检查等其他改进的检查技术相比,虽然检查精度降低,但无人机检查灵活,安全高,视野好,设备简单,技术优势低,可以轻松发现塔杆平台电力设备的缺陷。同时,无需改造原输电线路,也无损坏输电线路的隐患。结合原人工检查,可更好地保证输电线路的平稳运行。未来,无人机检查将是电力行业检查工作的重要发展方向,从无人机检查的实际应用来看,无人机检查工作效率约为传统人工检查的10倍,目前人工检查和无人机检查,在日常检查工作中占一半,在不久的将来,无人机检查将成为电力行业最重要、应用最广泛的检查手段。虽然无人机检查在实际应用中有许多优点,但也存在许多缺点,如检查过程中产生大量数据信息,需要手动后续处理;如果无人机难以控制复杂地形,检查员需要具有较高的无人机驾驶技术,无人机驾驶员的技术水平也直接影响实际检查质量。但目前我国专业无人机检查人员非常缺乏,目前的检查人员技术水平不利于我国无人机检查技术的广泛应用。因此,我国应积极发展无人机检测技术,培养相关人才,为我国电力行业未来的发展奠定人才基础。
1.无人机智能巡检技术的应用价值。
为了减少对周围环境的影响和安全稳定的运输,我国的高压和特高压输电线路将避免建筑密集区域,并建立在山区。传统的人工检查方法,即使是经验丰富的检查人员,每天最多也要检查10座塔,如果在恶劣天气或特殊地形下,实际的检查塔数量也会更少。无人机检查技术通常只需要20分钟左右就可以完成检查人员一天的检查工作量,大大提高了检查工作的效率。在传统的人工检查工作中,为了保证检查人员的生命安全,禁止检查人员独自攀爬塔,使日常检查工作只能检查塔基础、导线、塔体等装置,塔上的绝缘子、三角板、金、线夹等装置不能短距离准确确认。无人机检查技术可以直接从空中近距离检查塔上的设备,并从不同的角度拍摄,从而收集线路数据信息,当收集到控制中心时,控制中心将根据数据,建立状态检查计划,及时发现潜在的安全风险。
2.输电检查中无人机的关键技术。
无人机在进行检查时,需要使用多种关键技术,本文分析了几种最关键的技术类型。
(1)飞行控制系统。该系统的作用主要体现在以下几点:第一,使用GPS技术,在气流冲击时保持原有的飞行姿势;第二,锁定飞行高度并自动调整,可长时间保持在同一高度;第三,可长时间保持飞行方向的稳定性;第四,沿途可收集信息,与地面信号控制器进行数据信息交流。在紧急情况下,操作人员可以手动控制无人机并紧急降落;第五,当控制人员发出指令时,无人机可以按照指令采取相应行动;第六,如果在飞行过程中遇到障碍物,无人机会自动避免障碍物;第七,当无人机遇到紧急情况时,无人机具有一定的应急处理功能。
(2)传感设备。无人机在检查过程中使用的传感设备主要包括可见光检测设备和红外检测设备。可见光检测设备主要包括高清摄像机和防抖动数码相机,以拍摄和记录输电线路。红外检测设备主要配备不同规格的红外镜头,其本质是安装在无人机上,监测输电线路的运行温度,通过热辐射分布判断线路温度是否在正常范围内,可提前发现潜在的安全风险。
(3)自动检查。在使用无人机技术之初,技术人员需要不断调整无人机的飞行轨道,以确保无人机能够准确地收集输电线路的相关信息。近年来,随着无人机技术的发展,技术人员可以在固定轨道上拍照,建立通道空间模型,将无人机飞行误差控制在一米以内,降低无人机操作人员的劳动强度,提高线路检查效率。
3.无人机检查技术的关键问题。
3.1数据智能处理。
无人机在检查过程中主要产生两种数据:一种是激光雷达点云数据。该数据主要为三维重建提供数据支持,有利于管理者更好地分析数据。目前,市场上已经有了相对成熟的商业软件,只需要少量的人工干预来完成数据的智能处理;第二,光学图像数据。这种数据处理主要是从图像中找到特定的图像特征区域,为输电线路的故障诊断提供数据支持。目前,相关商业软件相对成熟,输电线路故障问题可在较短的时间内检测到。
3.2无人机自主导航。
无人机独立导航是人类检查技术的关键。目前,无人机独立检查主要通过人工教学+飞行复制技术提前为无人机设置航行轨迹。其本质是利用全球定位系统和无人机的飞行轨迹进行预订。在GPS技术的支持下,无人机可以实现独立升降飞行。但这种方法仍存在许多不足:一是线路预设工作量大,周边环境变化不能完成检查任务,工作人员需要不断调整无人机的飞行轨迹;二是对无人机定位精度要求高,但民用无人机定位误差大,需要中国电力企业克服。
4.无人机巡检技术在输电线路中的应用。
无人机检查技术在输电线路检查工作中的应用,可以大大提高检查工作的效率。近年来,无人机技术逐渐与人工智能和新的检测技术相结合,在降低工程成本的同时,提高了线路检查工作的效率。可以看出,无人机检查技术在我国电力行业的未来发展中发挥着重要作用,有利于提高我国电力系统运行的安全性。无人机技术在实际应用中也应选择合适的实施方案,提前准备,如检查过程需要按照相关规定选择合适的检查路线,可以减少故障的可能性;无人机可以拍摄线路图像数据,控制中心可以充分分析这部分数据,及时发现运行过程中线路的潜在安全风险,为我国电力系统的稳定做出重要贡献。总之,无人机检查技术对我国电力行业的未来发展具有重要意义,保证了我国电力系统的稳定性和安全,解决了我国传统人工检查方法的缺点,节省了大量的人力物力,减少了能源消耗,具有良好的经济效益。
随着我国经济的发展,我国对电力资源的需求不断增加,电力系统的规模不断扩大,传统的人工检查方法已不能满足电力系统的实际需要。无人机检查技术的应用有效地解决了传统人工检查方法的缺点,促进了我国电力行业的进一步发展。然而,无人机检查技术在实际应用中仍存在一些问题,如电池寿命问题一直限制着该技术的实际应用效果。因此,中国专家学者还需要优化和改进该技术,以便更好地应用于中国的电力行业。