無人機(jī)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(jī)電力巡航項(xiàng)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(gè)跨省區(qū)電網(wǎng)； 110 kV以上輸電線路已達(dá)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(kuò)大，巡線的工作量也日益加大，100km的巡線工作需要20個(gè)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(yùn)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(qiáng)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(hù)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(jìn)、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(jī)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(jī)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(shí)，巡線工作將無法開展。第三：山區(qū)巡線具有高風(fēng)險(xiǎn)性，時(shí)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(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(qiáng)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(diǎn)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)提供信息，避免了線路事故停電，挽回了高額的停電費(fèi)用損失。三、 無人機(jī)應(yīng)用于電力巡線的具體解決方案無人機(jī)巡檢可分為如下三種任務(wù)情況：（1）固定翼無人機(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 無人機(jī)解決方案首先： 無人機(jī)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(shí)間掌握事故隱患點(diǎn)。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(shí)時(shí)航拍監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)立即通知輸電管理所以及搶修隊(duì)伍展開搶修維護(hù)事宜。應(yīng)急搶修優(yōu)勢：提高了搶修隊(duì)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(shí)間。（2）無人直升機(jī)可見光巡查飛行：解決問題：定期進(jìn)行日常巡線任務(wù) 無人機(jī)現(xiàn)代巡線圖示 無人機(jī)解決方案首先： 無人直升機(jī)根據(jù)巡檢事前編好的電塔GPS坐標(biāo)點(diǎn)，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(shí)時(shí)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(diǎn)；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(yùn)行成本低廉、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等明顯優(yōu)勢。（3）無人直升機(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)解決方案無人機(jī)通過掛接熱成像設(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(qiáng)故障點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)可見光巡線，熱成像巡線將大大提高故障點(diǎn)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(diǎn)）、線夾（有無接觸點(diǎn)發(fā)熱）、引流線（有無發(fā)熱點(diǎn)）、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(duì)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(diǎn)進(jìn)行紅外巡查，為尋找到故障點(diǎn)和電線搶修贏得寶貴充足的時(shí)間。四、案例表明2010年，我司無人機(jī)針對山西某電力公司進(jìn)行線路巡視，搭載可見光設(shè)備進(jìn)行巡視，對各等級線路實(shí)施“有效巡檢”28條次，總長47公里，其間發(fā)現(xiàn)隱患2項(xiàng)，總用時(shí)不到2小時(shí)，相當(dāng)于完成了2人連續(xù)32小時(shí)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(jī)）（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(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(fèi)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(shí)為運(yùn)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(fèi)用損失。據(jù)了解一個(gè)城區(qū)4萬戶居民，停電8小時(shí)將直接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失在40萬元左右。（3）每次飛行時(shí)間可達(dá)1小時(shí)，每小時(shí)巡線30公里。每飛4個(gè)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(jī)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(yùn)維工作力度，確保重要輸電線路安全運(yùn)行。第二：有利于加大強(qiáng)降雨后重點(diǎn)區(qū)段的特巡力度，增加大負(fù)荷運(yùn)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(diǎn)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(jī)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(tuán)隊(duì)攜帶“千里眼”無人機(jī)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(tuán)隊(duì)桂林 電子科技有限公司是民政部緊急救援促進(jìn)中心唯一的無人機(jī)生產(chǎn)研發(fā)基地，是中國航空學(xué)會團(tuán)體會員，具備全國甲級測量測繪資質(zhì)；是無人機(jī)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(jī)航拍設(shè)備和多支技術(shù)精良的航拍隊(duì)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(jìn)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(jī)成功運(yùn)用遙感遙測技術(shù)獲取災(zāi)區(qū)重要情報(bào)，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(jià)。4.高度的社會關(guān)注：2009年3月10日，cctv-2財(cái)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(jī)進(jìn)行詳細(xì)的報(bào)道并給予了高度的評價(jià)。（一）電力巡線專用無人機(jī)- 天翼IV、天翼III無人直升機(jī)適用于：桿塔巡查、絕緣子檢查等小范圍細(xì)節(jié)監(jiān)測1、天翼IV、天翼III無人直升機(jī)技術(shù)參數(shù)2、 無人直升機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)（1）性能優(yōu)異： （a）長時(shí)間懸停、貼近巡檢對象進(jìn)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(jī)場和跑道；（c）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。（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