我國每年電力行業(yè)整體投資約為1000億元,其中硬件設(shè)施為73%,說明輸電設(shè)備在國家電網(wǎng)建設(shè)上比重越來越大,隨著電網(wǎng)的日益擴(kuò)大,巡線的工作量也日益加大,100km的巡線工作需要20個巡線人員工作一天才能完成。特別是對于電力線路需要穿越各種復(fù)雜的地理環(huán)境,在交通和通訊極不發(fā)達(dá)時,使得電力線路的日常檢測成為一個艱難的任務(wù)。
傳統(tǒng)巡線存在的問題
第一:巡線距離長、工作量大、步行巡線效率非常緩慢,無法提高巡線效率;
第二:遇到冰雪水災(zāi)、地震、滑坡等自然災(zāi)害天氣時,巡線工作將無法開展;
第三:山區(qū)巡線具有高風(fēng)險性,時刻威脅巡線人員生命安全。在山區(qū)林區(qū)有毒生物越來越多,特別是夏季的“蜱蟲“一旦被咬將危及性命,威脅最大的是那些看不見的陷阱和捕獸夾。
因此,傳統(tǒng)的巡線方式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的廣泛需求,無人機(jī)的進(jìn)入使得艱難的電力巡線工作變得輕而易舉。
無人機(jī)自身優(yōu)勢
攜帶方便、操作簡單、反應(yīng)迅速、載荷豐富、任務(wù)用途廣泛、起飛降落對環(huán)境的要求低、自主飛行。
無人機(jī)的行業(yè)優(yōu)勢
第一:無人機(jī)巡線提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率,使許多工作能在完全帶電的環(huán)境下迅速完成,確保了用電安全。據(jù)相關(guān)信息表明:無人機(jī)巡線比人工巡線效率高出40陪。
第二:采用無人機(jī)進(jìn)行常規(guī)輸電線路巡查,可降低勞動強度,與有人直升機(jī)巡線相比,可提高巡線作業(yè)人員的安全性,并且降低了成本。
第三:無人機(jī)具有巡線速度快、應(yīng)急瞬速的特點并及時發(fā)現(xiàn)缺陷,及時提供信息,避免了線路事故停電,挽回了高額的停電費用損失。
電力巡線對無人機(jī)系統(tǒng)的要求
(1)可支持需要的監(jiān)測頻次。
(2)具備一定的續(xù)航能力,支持需要的監(jiān)測范圍;
(3)能適應(yīng)復(fù)雜電力管網(wǎng)巡檢外業(yè)中的特殊氣象及地形環(huán)境;
(4)監(jiān)測信息實時傳輸能力;
(5)設(shè)備模塊化,可快速切換滿足不同外業(yè)巡檢的需求;
(6)培訓(xùn)、操作的簡易性,對起降環(huán)境的廣譜適應(yīng)性;
(7)可滿足電力管網(wǎng)分布,遠(yuǎn)離人口集中地等特點。
翡尼斯無人機(jī)電力巡線系統(tǒng)完全符合這些要求。
翡尼斯無人機(jī)應(yīng)用于電力巡線的解決方案
無人機(jī)電力巡檢可分為如下三種任務(wù)情況:
(1)無人機(jī)進(jìn)行應(yīng)急、常規(guī)飛行
解決問題:輸電設(shè)備面臨嚴(yán)重的自然災(zāi)害
首先:翡尼斯無人機(jī)可快速做出應(yīng)急反應(yīng),適用于自然災(zāi)害預(yù)警巡查飛行和事故應(yīng)急飛行;
其次:通過大范圍飛行快速巡查,第一時間掌握事故隱患點。
最后:通過航拍測繪掌握地面受災(zāi)程度,地面工作站根據(jù)實時航拍監(jiān)控數(shù)據(jù)立即通知輸電管理所以及搶修隊伍展開搶修維護(hù)事宜。
應(yīng)急搶修優(yōu)勢:提高了搶修隊伍在處理應(yīng)急事件的辦事效率,快速準(zhǔn)確的為受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行定損評估,為電塔、電線搶修贏得寶貴充足的時間。
(2)無人機(jī)可見光巡查飛行
解決問題:定期進(jìn)行日常巡線任務(wù)
首先:無人機(jī)根據(jù)巡檢事前編好的電塔GPS坐標(biāo)點,進(jìn)行自動飛行巡檢,巡檢內(nèi)容包括圖示中的:引流線(有無斷股)、桿塔(有無鳥窩、損壞、變形、緊固金具松脫金具被盜)、絕緣子(有無閃落跡象、破損、污穢、異物懸掛)、防震錘(有無變形、存在異物)、線夾(有無松脫)、導(dǎo)線(有無斷股、異物懸掛)、地面環(huán)境(有無在規(guī)定范圍建筑房屋和超范圍生長的植物)等內(nèi)容;
其次:無人機(jī)執(zhí)行巡檢監(jiān)控,并實時同步傳輸?shù)降孛婀ぷ魅藛T。
最后:無人機(jī)完成巡檢任務(wù)后,地面工作人員根據(jù)巡檢內(nèi)容信息判斷巡檢結(jié)果,并根據(jù)具體情況制定相應(yīng)的解決措施。
常規(guī)可見光巡線優(yōu)勢:用于日常巡線任務(wù),相對傳統(tǒng)地面人工巡查而言,無人機(jī)可見光巡線具有工作效率高、準(zhǔn)確率高、工作范圍大等特點;相對有人駕駛飛機(jī)巡線而言,無人機(jī)巡線具有安全性高、運行成本低廉、實時性強等明顯優(yōu)勢。
(3)無人機(jī)搭載熱成像設(shè)備巡查飛行
解決問題:夜間輸電設(shè)備出現(xiàn)故障
無人機(jī)通過搭載熱成像設(shè)備,對巡檢線路進(jìn)行巡檢,通過溫度異常變化對比值,發(fā)現(xiàn)隱蔽性較強故障點,結(jié)合傳統(tǒng)可見光巡線,熱成像巡線將大大提高故障點檢測的準(zhǔn)確性。
無人機(jī)搭載熱成像設(shè)備夜間巡檢輸電設(shè)備判斷依據(jù):導(dǎo)線(有無紅色發(fā)熱點)、線夾(有無接觸點發(fā)熱)、引流線(有無發(fā)熱點)、絕緣子(有無擊穿發(fā)熱)、桿塔(有無擊穿發(fā)熱)、耐張管(有無發(fā)熱)。
應(yīng)急搶修優(yōu)勢:提高了夜間搶修隊伍在處理應(yīng)急事件的辦事效率,無人機(jī)搭載熱成像設(shè)備快速準(zhǔn)確的為出現(xiàn)故障點進(jìn)行紅外巡查,為尋找到故障點和電線搶修贏得寶貴充足的時間。
無人機(jī)電力巡線效益分析
(1)無人機(jī)巡線降低了電力部門整體巡檢成本。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明:云南電網(wǎng)公司一年人工巡線費用大約在60萬左右;隨著線路長度的增加,其規(guī)模效應(yīng)越來越明顯,利用無人機(jī)進(jìn)行巡檢可以使巡線平均成本會越來越低。
(2)無人機(jī)巡線在巡線過程中發(fā)現(xiàn)重大危急缺陷,及時為運行單位提供信息,避免了線路事故停電,挽回了高額的停電費用損失。據(jù)了解一個城區(qū)4萬戶居民,停電8小時將直接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失在40萬元左右。
(3)每次飛行時間可達(dá)1小時,每小時巡線30公里。每飛4個架次相當(dāng)于出動30名巡線員一整天的工作量,且不受地理環(huán)境的限制。
無人機(jī)電力巡檢的意義
采用無人機(jī)在日常巡檢工作中做好對輸電線路的巡視和維護(hù)工作,具有非常重要的意義。
第一:有利于電力部門制定有針對性的維護(hù)措施,加大線路運維工作力度,確保重要輸電線路安全運行。
第二:有利于加大強降雨后重點區(qū)段的特巡力度,增加大負(fù)荷運行下設(shè)備檢測次數(shù)。
第三:有利于定期對線路通道內(nèi)樹木、違章建筑等情況進(jìn)行重點排查、清理,確保輸電通道安全。
翡尼斯無人機(jī)系統(tǒng)特點
(1)性能優(yōu)異:
(2)長時間懸停、貼近巡檢對象進(jìn)行低空飛行;
(3)在野外場地垂直起飛和降落,不需要專門的機(jī)場和跑道;
(4)若發(fā)動機(jī)發(fā)生故障空中停車,無人直升機(jī)可以利用旋翼自轉(zhuǎn)下滑安全著陸。
(5)傻瓜式的飛行控制:使用自動駕駛儀全自主執(zhí)行全部命令,包括起飛、爬升、航線飛行和著陸,能自由懸停。地面站執(zhí)行任務(wù)規(guī)劃、實時采集和現(xiàn)實、遠(yuǎn)程控制;通過指令上行鏈路進(jìn)行遙控或操控遙飛行中更改航線、控制載荷等功能。
(6)實現(xiàn)多種任務(wù)載荷:根據(jù)任務(wù)需要可搭載3.5—12公斤以內(nèi)的多種任務(wù)載荷;如照相機(jī)、攝像機(jī)、紅外感應(yīng)儀等其他勘測設(shè)備等。