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无人机在电网建设中显身手

来源:经济日报2019-06-12 09:21

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  作者:中国电力科学研究院有限公司高级工程师 胡滨

  近年来,我国经济快速发展,电力需求愈发高涨。对此,国家电网有限公司开展了特高压大容量电力线路大规模建设。但电力线路将穿越各种复杂、高海拔地形,在增大勘测和巡检工作量与难度的同时,如何有效解决电力线路巡检的盲点多、危险大、效率低、难度大等问题呢?

  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,新近诞生的无人机遥测遥感测绘技术有效破解了上述难题。其中,多旋翼无人机作为较新颖的高科技设备,近几年便在输电线路工作中一显身手。借助自主导航飞行与自主悬停功能,多旋翼无人机可以与输电线路保持安全距离,并在灾害性天气的输电线路灾害分析、巡视检测输电线路以及快速查找线路故障点等方面发挥了显著优势。

  多旋翼无人机的工作模式分为人工控制和自主导航两种。人工控制模式,顾名思义是指由操作人员直接操控无人机的飞行线路开展巡查。通常使用地面控制站来预先布置无人机的飞行位置,或采用手动遥控器控制飞行,可直接目视无人机飞行位置。自主导航模式则是指预先设置好无人机的飞行路线,由无人机全自主或半自主控制飞行来开展预先设定好的飞行巡视任务。

  目前,多旋翼无人机主要应用在以下几个方面。

  一是在电力勘测工程上的应用。全国每年有数千公里的输电线路工程规划及改造,需要详细的信息采集和测绘工作。而采用无人机测绘系统在高效获得数据的同时,还能优化输电线路的路径,并在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响,能对未来整体智能电网建设提供基础数据。

  二是应用于工程架线。最原始的工程架线方式是人力展放牵引绳,不仅施工效率低,对于施工中遇到的特殊地形跨越也难以很好完成。动力伞是目前较常用的展放牵引绳施工方式,但需要驾驶员操控,存在施工风险,飞行稳定性也较差。而利用多旋翼无人机架线,可轻松飞越树木、湖泊等复杂地形,向地面准确空投导引绳,顺利完成跨越任务;在减少劳动强度和难度的同时,施工中的人身安全也得到了保障。

  三是智能巡检。多旋翼无人机具有强大的机动性、悬停稳定性以及灵活性,不受地形地貌影响,十分适合用来检查输电线路的高空设备,比如绝缘子、导地线等。同时,它能够轻松拍摄到图像和视频,帮助技术人员了解设备的具体状况,使检修方案的制定更为方便合理。无人机巡检作业可以大大提高输电维护和检修效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成,作业范围半径可以达到100公里以上,且不为地形所扰,无疑是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡检方式。

  四是开展高山线路中的铁塔巡检。按照传统巡检方式,由于铁塔建设在高山上,悬崖陡峭,路途艰难,至少需要3至4个小时才能完成巡检。使用无人机后,在山脚下即可对山上的铁塔开展全面巡检,耗时仅需20分钟左右,效率大为提高,既节省了人力、物力,也提高了作业人员的安全系数。

  值得注意的是,目前多旋翼无人机在输电线路中的应用仍存在提升空间。例如,无人机的飞行控制稳定性以及操作人员的操作水平等仍有待提高。同时,无人机在输电线路中的应用仍处于实践阶段,需要做好安全控制和流程标准化工作。相信随着科技飞速发展,多旋翼无人机将显示出更加强劲的优势,全面助力国家电网建设。

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