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擦出火花 無人機與高壓線相愛相殺

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網易無人機訊目前我國輸電線路總長度超過115萬千米,規模躍居世界首位,但我國的電力巡線方法和技術卻依然滯后。而據報道分析,無人機巡線比人工巡線效率高出40倍,降低勞動強度的同時還能提高了電力維護和檢修的速度和效率。電力巡檢可能成為無人機下一個發展熱點。

現我國電力巡檢主要依靠人工巡檢、手動錄入計算機的方式進行,效率較低,如在進行100km電力巡線任務時,需要20個巡檢員持續工作1天才能完成,中間還不包括遇到高山、河流等復雜地形。遇到突發、緊急情況必須攀爬到高壓線路上巡檢時,為了保障巡檢人員的人身安全,還會進行線路停電檢查。而搭載相應檢測設備的無人機能克服因地形、交通、雨雪冰凍以及地震等因素給人工巡視線路帶來的不便。同時無人機巡檢能減輕巡視人員勞動強度,提高巡視質量和工作效率,如今年11月,國網福建利用無人機在一周的時間內便完成1000千伏都榕線巡視任務。

無人機電力巡檢主要任務:

范圍巡檢:違章樹木、違章建筑、新架線路、新加建筑物、施工、大型設備移動巡檢

定點巡檢:混凝土桿、鐵塔、基座、斜拉線、變電設備

精細巡檢:防震錘、拉線、線夾、連接器、瓷瓶、彈簧銷等巡檢內容

其他:防雷、接地、驚鳥器、警告牌

根據執行的任務不同,可作業無人機分為兩大類:固定翼以及多旋翼。其中固定翼無人機因其續航時間長(可達1-3小時)、覆蓋范圍廣(一個起落可飛20-50公里)、巡視速度快等特點,多用于線路通道巡檢以及線路周邊物體威脅評估,如:是否存在山火源、地質滑坡、線下危險施工等情況。

圖為定翼無人機拍攝到的線路走廊。

而多旋翼無人機主要任務是進行塔體精細巡檢,近距離巡檢線路配件細節,查找設備缺陷。以華測導航為例:其采用自主線路衛星導航控制、地理匹配自動控制、線路桿塔自動跟蹤等飛行控制功能,使無人飛機巡線進入可根據輸電線路的走向、海拔高度、轉角等全自動化進行線路跟蹤飛行控制,使無人飛機緊貼著輸電線路進行貼身的巡線工作,該種情況下可24小時不停電、無間斷作業。

圖為多旋翼無人機近距離拍攝到的電塔某處彈簧銷損壞的照片。

多平臺載荷成無人機電力巡線發展新方向

隨著無人機續航時間的延長以及載荷重量的增加,紅外,紫外,激光雷達,合成孔徑雷達,多光譜高光譜等多種手段也慢慢可以隨著無人機應用到特高壓輸電線路巡檢的過程中。工作人員可以通過多數據融合,在光譜維度對數據進行有效分析,數據融合分析,提前發現隱藏故障。

如搭載激光雷達以及合成孔徑雷達的無人機可對金屬材質塔體是否發生大范圍變形,異常位移,傾斜等故障進行監測,

圖片來源:歸零學院公開課件

而搭載多光譜的無人機則可預測輸電線附近植被生長情況,以及識別銹蝕油漆剝落等潛在故障點。

圖片來源:歸零學院公開課件

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