無人機應(yīng)用于電力巡線解決方案.doc

西部（銀川）通用航空有限公司無人機電力巡航項目企劃書（修訂）二一六年六月一、電力行業(yè)概述1、行業(yè)背景我國目前已形成華北、東北、華東、華中、西北和南方電網(wǎng)共6個跨省區(qū)電網(wǎng)； 110 kV以上輸電線路已達到近51.4萬km。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，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。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。2、行業(yè)需求針對高壓輸電線路的運行管理模式和常規(guī)作業(yè)方式，表明傳統(tǒng)巡線方式面臨的困難有：勞動強度大、工作條件艱苦，而且勞動效率低，遇到電網(wǎng)緊急故障和異常氣候條件下，線路維護人員不具備有利的交通優(yōu)勢、利用普通儀器或肉眼來巡查設(shè)施。這種方式已經(jīng)不能完全適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的需求。超、特高壓電網(wǎng)急需先進、科學(xué)、高效的電力巡線方式。二、行業(yè)需求分析傳統(tǒng)巡線圖示2.無人機巡線必將取代傳統(tǒng)巡線形式傳統(tǒng)巡線存在的問題 無人機取而代之的優(yōu)勢第一：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。無人機自身優(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、自主飛行無人機的行業(yè)優(yōu)勢：第一：無人機巡線提高了電力維護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：無人機巡線比人工巡線效率高出40陪。第二: 采用無人機進行常規(guī)輸電線路巡查，可降低勞動強度，與有人直升機巡線相比，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。三、 無人機應(yīng)用于電力巡線的具體解決方案無人機巡檢可分為如下三種任務(wù)情況：（1）固定翼無人機進行應(yīng)急、常規(guī)飛行解決問題：輸電設(shè)備面臨嚴重的自然災(zāi)害 無人機解決方案首先： 無人機可利用固定翼快速做出應(yīng)急反應(yīng)，固定翼適用于自然災(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，快速準確的為受災(zāi)地區(qū)進行定損評估，為電塔、電線搶修贏得寶貴充足的時間。（2）無人直升機可見光巡查飛行：解決問題：定期進行日常巡線任務(wù) 無人機現(xiàn)代巡線圖示 無人機解決方案首先： 無人直升機根據(jù)巡檢事前編好的電塔GPS坐標點，進行自動飛行巡檢，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，無人機可見光巡線具有工作效率高、準確率高、工作范圍大等特點；相對有人駕駛飛機巡線而言，無人機巡線具有安全性高、運行成本低廉、實時性強等明顯優(yōu)勢。（3）無人直升機搭載熱成像設(shè)備巡查飛行：解決問題：夜間輸電設(shè)備出現(xiàn)故障 無人機解決方案無人機通過掛接熱成像設(shè)備，對巡檢線路進行巡檢，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確性。無人機搭載熱成像設(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，無人機搭載熱成像設(shè)備快速準確的為出現(xiàn)故障點進行紅外巡查，為尋找到故障點和電線搶修贏得寶貴充足的時間。四、案例表明2010年，我司無人機針對山西某電力公司進行線路巡視，搭載可見光設(shè)備進行巡視，對各等級線路實施“有效巡檢”28條次，總長47公里，其間發(fā)現(xiàn)隱患2項，總用時不到2小時，相當(dāng)于完成了2人連續(xù)32小時的巡檢量，提升巡視效率32倍。作業(yè)情況如下圖所示：（圖一：作業(yè)中的 無人機）（圖二：作業(yè)中發(fā)現(xiàn)絕緣子脫落）（圖三：絕緣子脫落特寫）五、效益分析（1）無人機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，利用無人機進行巡檢可以使巡線平均成本會越來越低。 （2）無人機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)濟損失在40萬元左右。（3）每次飛行時間可達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。 七、利用 無人機巡檢的意義采用無人機在日常巡檢工作中做好對輸電線路的巡視和維護工作，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、違章建筑等情況進行重點排查、清理，確保輸電通道安全。八、 的品牌優(yōu)勢1.中國無人機先鋒2008年5月13日，在四川汶川發(fā)生里氏8.0級大地震后的第二天，公司受民政部國家減災(zāi)中心委托，派出精英技術(shù)團隊攜帶“千里眼”無人機飛赴四川、等重災(zāi)區(qū)執(zhí)行救災(zāi)航拍任務(wù)，并成功完成了全球首張汶川災(zāi)后航拍圖，為汶川抗震救災(zāi)工作提供了珍貴的救援?dāng)?shù)據(jù)；得到國家民政部高度稱贊。2.高端資質(zhì)、精英團隊桂林 電子科技有限公司是民政部緊急救援促進中心唯一的無人機生產(chǎn)研發(fā)基地，是中國航空學(xué)會團體會員，具備全國甲級測量測繪資質(zhì)；是無人機應(yīng)用、銷售、技術(shù)服務(wù)和航拍服務(wù)為一體的科技公司；并擁有多款自主研發(fā)生產(chǎn)的無人機航拍設(shè)備和多支技術(shù)精良的航拍隊伍，能為不同的電力場所提供快捷優(yōu)質(zhì)的電線巡視和航拍服務(wù)；在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，公司吸納了20多名在航天航空領(lǐng)域和電子信息領(lǐng)域的院士、博士、專家、教授聯(lián)合進行智能無人飛行器的研發(fā)工作。3.輝煌的戰(zhàn)績：在2008年南方雨雪冰凍災(zāi)害、5.12四川汶川大地震和廣西洪澇災(zāi)害中， 公司自主研發(fā)的千里眼無人機成功運用遙感遙測技術(shù)獲取災(zāi)區(qū)重要情報，科學(xué)引導(dǎo)決策部門抗災(zāi)救災(zāi)，得到國家民政部和自治區(qū)政府的高度評價。4.高度的社會關(guān)注：2009年3月10日，cctv-2財富故事會欄目天空的眼睛專題片；2009年5月24日cctv-10科技人生欄目我要飛得更高專題片；2009年5月29日cctv-1科技博覽欄目高空“千里眼”專題片陸續(xù)對 公司無人機進行詳細的報道并給予了高度的評價。（一）電力巡線專用無人機- 天翼IV、天翼III無人直升機適用于：桿塔巡查、絕緣子檢查等小范圍細節(jié)監(jiān)測1、天翼IV、天翼III無人直升機技術(shù)參數(shù)2、 無人直升機系統(tǒng)特點（1）性能優(yōu)異： （a）長時間懸停、貼近巡檢對象進行低空飛行； （b）在野外場地垂直起飛 和降落，不需要專門的機場和跑道；（c）若發(fā)動機發(fā)生故障空中停車，無人直升機可以利用旋翼自轉(zhuǎn)下滑安全著陸。（2）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