無人機紅外熱像儀電力巡檢

1、精心整理無人機載紅外熱像儀高壓電力巡檢整體解決方案目錄一、行業(yè)背景錯誤!未指定書簽1、2015年將推廣協(xié)同巡檢模式 錯誤2、無人機精細(xì)巡檢 錯誤二、行業(yè)需求三、系統(tǒng)介紹1、無人機2、紅外熱像儀3、無人機載紅外熱像儀 .- - -'四、業(yè)務(wù)分析1、傳統(tǒng)巡線圖示匕二丁 I 2、無人機搭載紅外熱像儀電力巡線解決方案 3、無人機搭載紅外熱像儀電力巡線方案優(yōu)勢分析.4、無人機巡航作業(yè)的優(yōu)勢： 5、無人機巡航效益分析 6、結(jié)論錯誤!未指定書簽錯誤!未指定書簽錯誤!未指定書簽錯誤!未指定書簽錯誤!未指定書簽錯誤!未指定書簽錯誤錯誤錯誤錯誤錯誤錯誤、行業(yè)背景我國目前已形成華北、東北、華東、華中、西北和

2、南方電網(wǎng)共6個跨省區(qū)電網(wǎng)；110kV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)的巡線方精心整理精心整理式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的廣泛需求。1、2015年將推廣協(xié)同巡檢模式國網(wǎng)已明確的未來巡檢模式，亦為無人機留下了發(fā)揮作用的廣闊空間。去年3月，國網(wǎng)公司運維檢修部召開的工作推進(jìn)會指出，到 2015年，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)將全 面推廣直升機、無人機和人工巡檢相互協(xié)同的輸電線路新型巡

3、檢模式， 全面提高巡檢作業(yè)效率和效 益，保障大電網(wǎng)安全運行。根據(jù)此次會議，山東、冀北、山西、湖北、四川、重慶、浙江、福建、遼寧、青海共 10個單 位將作為試點，要求利用20132014年兩年時間開展新型巡檢模式試點工作， 于2015年總結(jié)試點 經(jīng)驗，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，全面推廣實施。據(jù)了解，按照巡檢業(yè)務(wù)界面劃分，直升機可開展線路常規(guī)巡視和狀態(tài)巡視、 災(zāi)情普查和應(yīng)急搶 險等工作，巡檢對象主要為特高壓、 跨區(qū)直流和500千伏及以上重要線路。大、中型無人直升機應(yīng) 用于220千伏及以上交直流線路開展常規(guī)巡視和狀態(tài)巡視 ；小型無人直升機應(yīng)用于110千伏及以上 線路單塔進(jìn)行巡視、故障巡視和小范圍通道巡查；固定翼

4、無人機一般用于500千伏及以上線路開展 通道巡視和災(zāi)后電網(wǎng)評估等。人工巡檢主要對管轄范圍內(nèi)輸電線路開展?fàn)顟B(tài)巡視、日常維護(hù)及檢測等，在直升機、無人機巡檢作業(yè)覆蓋范圍內(nèi)，修訂有關(guān)規(guī)程，以減少巡視次數(shù)。2、無人機精細(xì)巡檢匚? i 超高壓供電局啟用無人機巡檢始于 2012年的十八大保電時期，當(dāng)時只能對輸電線路進(jìn)行整體,-JI粗放式巡檢，經(jīng)過近3年的科研攻關(guān)和探索實踐，無人機精細(xì)化巡檢水平已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。所 使用的無人機由油動升級為電動，由單旋翼升級為多旋翼，拍攝平臺由航拍云臺升級為自主研發(fā)的 機載吊艙，具有操控靈活、飛行穩(wěn)定性好、懸停點距離近的特點，實現(xiàn)對輸電線路近距離360度無死角、無盲區(qū)拍攝，

5、同時向地面系統(tǒng)實時回傳1920X 1080P高清畫質(zhì)圖像，其工作效率達(dá)到人工巡 檢效率的幾十倍，已成為專門用于針對輸電線路故障點巡檢作業(yè)的得力助手。在近幾年的作業(yè)實踐中，該局也逐漸摸索形成了一套完整的無人機巡檢管理模式，包括無人機作業(yè)管理制度、規(guī)程、 無 人機調(diào)用管理制度。他們編制的無人機作業(yè)班標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書， 實現(xiàn)了在實際生產(chǎn)中的班組化管理， 該管理模式在國內(nèi)同行業(yè)中領(lǐng)先。精心整理精心整理二、行業(yè)需求從高壓輸電線路的運行管理模式和常規(guī)作業(yè)方式來看，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，線路維護(hù)人員不具備有利的交通優(yōu)勢，對于跨江，跨

6、 湖，跨山線路時常力不從心。只能利用普通儀器或肉眼來巡查設(shè)施，巡查項目不全面。人身安全隱患大，在山區(qū)林區(qū)有毒生物越來越多，特別是夏季的“婢蟲” 一旦被咬將危及 性命，威脅最大的還有那些看不見的陷阱和捕獸夾。所以常規(guī)人工巡線這種方式已經(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。三、系統(tǒng)介紹使用無人機載紅外熱像儀進(jìn)行電力巡查時，巡查系統(tǒng)的組成如下：1、無人機無人機(unmannedaerialvehicle 或drone)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。無人機可以搭載多種任務(wù)載荷，如照相機、攝像機、紫外成像儀，紅外熱像

7、c I. I 。儀以及他勘測設(shè)備等等。能夠?qū)崿F(xiàn)航空拍照，地質(zhì)測量，高壓線路巡視、油田管道檢查、高速公路 管理、森林防火巡查、毒氣勘察、緝毒和應(yīng)急救援、救護(hù)等等工作。, 2、紅外熱像儀紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到 紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。 通俗 地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。3、無人機載紅外熱像儀精心整理精心整理無人機配載紅外熱像儀進(jìn)行高壓線路巡視發(fā)揮了其成本低，效費比好；無人員傷亡風(fēng)險；生存能力強，機動性能

8、好，使用方便等優(yōu)勢。無人機載紅外熱像儀，憑借其非接觸測溫，不受光線、霧霾干擾，可視距離遠(yuǎn)等特點，目前已 廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：電力巡線、石油管道巡視、森林防火巡查、太陽能電池檢測、應(yīng)急救援、警 用等。電力紅外熱像無人機對于穿越各種復(fù)雜的地理環(huán)境(如經(jīng)過大面積水庫、湖泊和崇山峻嶺，原 始森林邊緣地區(qū)、高海拔、冰雪覆蓋區(qū)，頻繁滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害地區(qū))的電力線路檢測無疑 是個福音。四、業(yè)務(wù)分析1、傳統(tǒng)巡線圖示!i i'| |二 /一 I V" I二二二一匚匚；二；一廣川： 門2、無人機搭載紅外熱像儀電力巡線解決方案,11 ' ! 1'J ；_ -.A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖j

9、-J 功能1:根據(jù)不同被測物體及其周圍環(huán)境，設(shè)置背景溫度和發(fā)射率，并通過手動或自動灰度拉伸、對比度拉伸，獲取最準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)和最優(yōu)質(zhì)的紅外圖像；功能2:無人機懸停時，無人機控制搖桿可通過用口及 IO 可選擇自動、人工抓拍紅外圖片 和視頻，并將溫度數(shù)據(jù)、紅外圖片或視頻保存至內(nèi)置的存儲卡中，方便后期對檢測 和巡視進(jìn)行更細(xì)致的分析；功能3:可根據(jù)應(yīng)用需求，自定義包括傳輸碼流、采集幀頻、報警溫度在內(nèi)的相關(guān)參數(shù)。3、無人機搭載紅外熱像儀電力巡線方案優(yōu)勢分析采用進(jìn)口 640X480(XM6)或384X288(XM3)非制冷焦平面探測器，輸出無以倫比的紅外圖像；本機存儲可保存熱圖、錄像、溫度、溫度數(shù)據(jù)流等多

10、種數(shù)據(jù)格式；可通過串口或無線傳輸與地面站通信，控制存儲和對焦；體積小，重量輕，功耗低，易于集成；精心整理精心整理無人機通過掛接熱成像設(shè)備，對高壓電力線路進(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，如電纜或電力線路上的器件有微小破損，肉眼從可見光中無法識別，但是這 些缺陷破損往往產(chǎn)生熱效應(yīng)，此時使用負(fù)載熱像儀的無人機進(jìn)行巡檢，便可在巡檢中提前發(fā)現(xiàn) 缺陷預(yù)防故障的產(chǎn)生.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 人機搭載熱成像設(shè)備巡檢輸電設(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

11、）、耐張 管（有無發(fā)熱）；無人機對于線路穿過的森林山火預(yù)警效果好，傳統(tǒng)光電系統(tǒng)易受天氣、大霧、光線、霧霾天氣 等環(huán)境影響，使可見光相機難以發(fā)現(xiàn)；而紅外熱像儀是檢測熱輻射圖像，不受光線、霧霾天 氣影響，在煙霧形成之前或者夜間均能發(fā)現(xiàn)熱源。紅外視角與可見光視角對比圖無人機配備熱像儀進(jìn)行電力巡線圖4、無人機巡航作業(yè)的優(yōu)勢：' I X ） “工產(chǎn) （ 產(chǎn)產(chǎn) ； 1r，丁）（1）隨著今后電網(wǎng)的快速建設(shè)，二維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定高效運營，已成為電網(wǎng)運行的當(dāng)務(wù)之急。 依靠這一具有國際一流水平的高新技術(shù)及先進(jìn)設(shè)備，將對電網(wǎng)運行質(zhì)量的改善和經(jīng)濟效益的 提高提供強有力的支持。（2）無人機作業(yè)大大提高了電力維護(hù)

12、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。？1 I 1* 七.2 -% f 、 Ji' X'（3）傳統(tǒng)的巡線作業(yè)方式科技含量少，工作效率低。與之相比，利用無人機作業(yè)便顯出巨大 的優(yōu)勢。？（4）無人機機載設(shè)備較多，能夠同時利用多種設(shè)備對線路進(jìn)行檢查， 提高了巡線的可靠性。？（5）使用無人機作業(yè)，可使作業(yè)范圍迅速擴大，且不為跨江，跨湖，污泥或雪地所困擾。直 升機可以到達(dá)地面人員無法接近的山谷地帶，可以迅速跨越兩個工作地點，不僅速度快，而 且不會像汽車那樣破壞莊稼、軋壞土地，這在日益重視環(huán)境保護(hù)的今天，具有深遠(yuǎn)的意義。？精心整理精心整理5、無人機巡航效益分析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：某電網(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，人工巡線費用會大幅增加，利用無人機進(jìn)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