無人機巡檢配電線路的應用與分析

無人機巡檢配電線路的應用與分析摘要：隨著我國電力體制改革的深入，電力工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，但同時也對電力監(jiān)控工作提出了更高的要求。針對目前的巡檢工作，傳統(tǒng)的手工巡視已不能滿足當前的巡檢任務，因此，無人機具有更高的靈活性和更高的作業(yè)效率，為電力巡檢提供了更多的自動化和智能化解決方案。本文介紹一種無人機電力巡檢系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)無人機的自動巡線，利用多個運營商的無線網(wǎng)卡高速、穩(wěn)定地傳輸影像和視頻，而地面服務器則利用測溫儀的溫度校正和分析，對故障進行智能存檔，以確保無人機的供電可靠性和穩(wěn)定性。關鍵詞：無人機巡檢；配電線路；應用；分析；引言在配電線路巡檢中，現(xiàn)代無人駕駛技術起著舉足輕重的作用，實現(xiàn)了線路本體巡視、隔離刀閘巡視、配電箱巡視；綜合巡檢、低壓線路設備巡檢等配電線路運行的各個環(huán)節(jié)，提高了巡檢的效率，減少了巡檢費用。另外，通過對配電線路的無人機巡視，克服了地理、溫度等因素的影響，提高了故障監(jiān)測的準確率，對實時掌握電力系統(tǒng)的總體運行狀況具有重要意義。在無人機技術的基礎上，采用人機合作的方式，實現(xiàn)了電網(wǎng)運行的更好的運行。1.無人機巡檢技術應用現(xiàn)狀無人機巡視技術是近幾年興起的一門新技術，它將航空、電力、通訊等多種學科有機地融合在了一塊，從而成為一個尖端科技的前沿技術。從目前國內(nèi)實際的應用來看，國內(nèi)電力公司開展的無人機巡檢工作已經(jīng)有了一定的成效。有關部門使用直升飛機、架設攝像機及攝象機等設備，對線路進行適當?shù)难惨?，并根?jù)所拍照片，識別出電線及鐵塔的各類故障。然而，在實際使用中，該方法也有一定的問題，比如防雨、防風的功能不強，我國部分電力企業(yè)就嘗試著通過無人機的方式來巡檢配電線路，但是在技術應用還有待提升。2.無人機巡檢配電線路的應用與分析2.1通道巡檢快速無遺漏無人機巡視更是提高了隧道巡視的效率，而且沒有任何疏漏。多旋羽翼無人機在配電線路桿塔上方10m外進行飛行記錄，對配電線路全線通道進行巡檢，并對各通道進行精確的反饋，配電線路運維人員根據(jù)歷史資料和獲得的反饋信息，反復查看廊道情況；在停電檢修之前，做好實地考察。而整個隧道的監(jiān)控，主要是對違建物、大棚內(nèi)的飄浮物、易燃易爆物品進行檢查；林竹隱患等，范圍廣，速度快，無疏漏，監(jiān)測的結(jié)果具有較高的可信性。利用激光雷達進行三維建模，可以實現(xiàn)對導線、樹木、建筑物的距離的自動測量，并對線路和信道進行三維點云數(shù)據(jù)模型的分析，對隧道進行風險警示。與傳統(tǒng)的圖像解譯相比，通道的三維模型更加直觀，更便于解讀。通過建立三維模型，可以快速、有效地獲得可視化的線路通道。2.2配電線路圖像視頻數(shù)據(jù)獲取配電線路的結(jié)構比較復雜，需要先對其進行成像處理，然后再用紫外線照相技術對線路進行采集；利用其兩翼負載系統(tǒng)的二軸增穩(wěn)式增穩(wěn)式和雙路成像式紫外線探測器，利用攝像機內(nèi)部的機械結(jié)構和編碼器的緊密協(xié)作對圖像進行分解，并通過安裝陀螺信號靈敏裝置，使多旋翼無人機的飛行系統(tǒng)得到穩(wěn)定；為了確保拍攝到的畫面清晰，傳輸回路得到了更好的穩(wěn)定，即使在搖晃和震動的情況下，云臺也能保持穩(wěn)定，并輸出清晰的圖像。通過云臺控制器的外部接口和內(nèi)部的系統(tǒng)接口，通過飛行控制系統(tǒng)進行通信，確保了數(shù)據(jù)的安全，通過陀螺信號的收集，實現(xiàn)了閉環(huán)穩(wěn)定控制；準確地獲取電暈現(xiàn)象的信息，并對其進行成像，并將系統(tǒng)處理后的圖像與可視化圖像進行重疊，以確定線路圖像的精確定位；加強對電暈回路的強度處理，加強對電力設備的狀態(tài)監(jiān)測，確保輸變電線路本身的安全；在保證紫外線照相機的照相路線的同時，強化對照相機部件的選擇，提高照相機的質(zhì)量，提高照相機的質(zhì)量。2.3無人機續(xù)航在配電線路上，無人機的智能巡檢技術也面臨著一個重要問題，它的耐久性已經(jīng)成為影響配電線路巡檢工作效率的重要因素?，F(xiàn)在，無人駕駛飛機的壽命一般是30分鐘。為了解決無人駕駛飛機的耐久度問題，一些地方已經(jīng)開始在一些地方建立無人駕駛飛機的巢穴。無人機的巢穴由巡邏車改造而來，以及固定在塔頂?shù)墓潭C架。其中，可移動的機架可以在一定程度上增加巡檢的持續(xù)時間，但不能滿足無人機自主巡航的需求，而且人工成本、維護成本也很高；而固定型蜂巢只需要很少的人工干擾，更符合無人機的自動巡邏需求，因此在無人機上的應用前景很好。但是，在輸配電線路上實現(xiàn)無人機智能監(jiān)測技術的集成，仍然存在著許多技術難題。另外，采用動態(tài)充能技術來實現(xiàn)無人機的動力充能是一種較為理想的方法。一般情況下，這種方法可以直接提升無人機的耐久度，但也有一些關鍵的技術問題需要解決。比如，能源供給方如何獲取能源、能源供應的穩(wěn)定性如何保證、能源供應存在的其它風險如何規(guī)避等問題。采用電力線的電磁場進行電力系統(tǒng)的動力充電也是一種可行的方法，但目前尚處于摸索階段。2.4故障識別精準無干擾傳統(tǒng)的人工巡視故障識別方法主要是依靠主觀的判斷，人工巡視一般都是從地上往上看，瓷瓶和設備的局部放電主要集中在設備的中部和頂部，光靠肉眼是很難找到的，如果要用手工的方法來識別這種故障，就需要停電來進行登桿檢查；增加了人力物力的投入，增加了操作的危險性，并伴隨著斷電的影響。同時，人工巡視可以從不同的角度進行監(jiān)控，并配備高清攝像機，實時保存監(jiān)控圖像，為電力系統(tǒng)的工作人員提供準確、準確的數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)設備頂部、中部的放電點，以便及時發(fā)現(xiàn)故障，并讓巡視人員提前做好停電安排和材料的準備。該系統(tǒng)能夠迅速、準確地判斷配電網(wǎng)桿塔的運行故障，并能及時地發(fā)現(xiàn)懸掛的雜質(zhì)，并能及時地判斷出絕緣子自爆的故障。人工巡視安裝了紅外傳感器，可以觀察到地面的溫度和熱量，并通過頻譜分析來判斷線路有沒有問題，而無人機上的偵察機和成像設備也能準確地判斷出配電線路和配電線路的運行故障。3.無人機巡檢技術發(fā)展前景隨著無人機技術在配電線路巡視中的優(yōu)勢和我國科技創(chuàng)新的發(fā)展，其應用前景十分廣闊。在無人機監(jiān)測技術發(fā)展的研究中，應從增強無人機的性能，尤其是在安全、復雜、危險的環(huán)境下，持續(xù)穩(wěn)定地提高其工作穩(wěn)定性。其次，要注重無人機型號的優(yōu)化，通過對無人機的通道監(jiān)控、故障分析、溫度監(jiān)測等多方面的應用，通過對無人機配電線路巡檢某項功能應用專業(yè)化程度的提升，以不同載荷配置實現(xiàn)不同環(huán)境的作業(yè)適應，專項功能優(yōu)勢更明顯。加強無人機巡視方式的創(chuàng)新和發(fā)展，包括無人機的自主控制、能源補給等，使無人機的巡檢工作完全自動化。配電線路無人駕駛巡檢技術的智能化發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的，目前的研究和發(fā)展方向是建立智能立體監(jiān)控系統(tǒng)，增加無人機巡檢的附加功能，使綜合直升機、固定翼等無人機能夠滿足配電線路的雷達掃描和測溫要求；防外力、夜巡等各種巡檢工作。擴大無人機巡視線路的數(shù)字化渠道，提高其數(shù)據(jù)的自動化程度。建立了無人飛行器自動駕駛系統(tǒng)，實現(xiàn)了無人飛行器的飛行記錄功能，從而實現(xiàn)了無人飛行器的自動巡邏。4.結(jié)束語社會經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴大。大規(guī)模復雜的配電線路需要更多的人力、物力進行巡檢，由于分布存在差異，配電線路的缺陷隱患也各不相同。傳統(tǒng)的以人工為主的配電線路巡檢方法存在巡檢精度低、盲區(qū)多、運維范圍小等缺點，不能滿足線路巡檢的要求，傳統(tǒng)巡檢方法存在的這些不足促進了無人機巡檢技術的發(fā)展。參考文獻[1]余曉明,郝后堂,鐘平,黎華燦,原來鈺.配電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].河