无人机在电力行业的应用前景研究

无人机在电力行业的应用前景研究

(金华八达集团有限公司监理分公司浙江金华321000)

摘要:随着我国社会经济的不断增长,电力行业也得到了更大的发展空间。我国电力系统所涉及的地域比较广,并且地形的条件比较复杂,如采用人工进行作业不但效率低,并且还容易出错,给电力系统的作业带来了极大的工作。无人机技术能够有效实现电力行业中的智能化巡检、线路筹划等工作,既提高了工作效率,还极大的减轻了工作强度。本次就对无人机在电力行业中的应用前景进行了详细的研究。

关键词:无人机;电力行业;智能化巡检;线路筹划

近年来,随着我国空域开放空间的增加,无人机技术也实现了跨越式的发展。实际上无人机现代化技术在电力行业中的应用时间并不长,但是其应用的范围却在快速的扩大,在电力行业中的应用越来越多,如电网监理、规划设计、故障处理、建设放线、线路巡检等。不但减少了输电工程中多角度、多方位的高空巡检,减少了高空监理日常工作过程中的高空作业,降低了架空输电线路监理的工作强度和安全隐患,提高了监理工作效率和质量。无人机技术能够获得相应效果的工程数码照片、视频等资料。通过无人机辅助监理的引入既能辅助工程建设监理人员做出合理的工作安排,帮助现场监理人员更有效地提高工作质量和工作能力,又提高了工程监理各级管理效率,提供了管理决策依据具有一定的创新性,有效提高了工程监理工作管理水平。

1无人机辅助监理的原理

无人机辅助监理的原理是利用互联网技术,其中加装了微型数据采集及发送装置,实现了高空耐张线夹压接与监理工程师地面旁站检查的可视化连接,辅助完成现场高空压接旁站的监理工作(如下图1所示)。

图1无人机辅助旁监理站示意图

2无人机辅助高空监理步骤:

2.1做好相应的准备工作

在采用无人机进行高空监理工作时,先要做好相应的准备工作,如在上塔之前要准备好需要的材料与装置,当塔上工作人员高空压接人员到达指定的工作地点后,要及时将液压机及液压设备等保持在开机备用的状态,同时,还要进行导线划印、弧垂观测、断线穿管等工作。地面上负责监管的人员应及时将无人机打开,并对飞行器、游标卡尺、遥控器、电脑等设备进行详细检查,保证其均能够随时投入使用。

2.2压接施工

无人机技术中的压接施工就是当准备工作完成后,项目施工的负责人就会发出可以开始高空压接的工作的指示,此时就需要按照标准的流程进行各项施工指导工作,高空压接人员就可以开始压接耐张线夹。同时,地面负责监理的工作人员还应及时启动飞行器,并注意要将飞行器的高度控制在与高空压接点附近的高度,保证焐热及能够拍摄到更加清晰的图像,在此过程中,工作人员可根据工作的需要对无人机的监测高度进行调整,使其处于最佳的监理旁站的位置。

2.3尺寸的测量

无人机技术辅助监理工作中,完成了高压空接之后,就需要操作人员对耐张线夹进行飞边的打磨处理,然后再采用游标卡尺对尺寸进行测量。与此同时,地面监理人员可通过飞行器向飞行器发送采样指令,并将微型数据感应的传输装置进行激活,遥控飞行器就会将接收到的游标卡尺的尺寸及时上传到电脑中。

2.4质量的验收

无人机技术辅助监理后对质量的验收工作极其重要,验收人员要按照相应的标准规范进行此项工作,将压接管的推荐值控制在0.866*0.993*D+0.2,并且对边距只能够达到一个推荐值,此时编程软件则能够自动识别压接的数据,保证其均能够满足相应的标准要求。另外,对接收到的图像资料进行检查和验收时,以此为依据来对施工人员的操作规范进行评估和判定。

3无人机辅助监理系统在电力行业中的应用方法

3.1采用无人机辅助监理系统对变电站的施工进度进行控制

如无人机操控手、航拍摄影师、安全员等进行相互配合,使其能够对变电站各个不同的建设时期施工现场作业内容进行全方位的实时录像,并对其进行高清拍摄。地面上电脑接收到的实时画面也能够对作业人员的行为以及操作质量进行监控,能够及时发现高空作业中存在的问题,并留置现场数码照片、录像。借助无人机辅助监理系统在变电现场所获取的照片、视频等影像资料,我们对其进行了详细的分析,进而及时发现了变电施工现中存在的相关问题,具体有以下几个:

(1)110kV变电站:有的工作人员在进行现场高处作业时未系安全带,对工作人员的安全造成了威胁(如下图2所示);变电站现场材料堆放比较随便凌乱,给现场工作带来了极大的不便(如下图3所示);

图3施工现场材料随便堆放

(2)110kV苏陈变:工作人员对深基坑维护不到位,给现场施工带来了较多的风险(如下图4所示);施工现场的高边坡没有护栏(如下图5所示);施工现场消防水池缺乏完整的安全警示标志(如下图6所示)。

图6施工现场消防水池缺乏完整的安全警告标志

3.2电力工程中导地线高空压接无人机旁站监理

无人机技术的应用则需要操作人员具有较高的操作技术,其在飞控手的操控下,沿着既定好的输电线路进行飞行,当与设备之间的距离满足输电线路的安全距离的要求时,飞行器就会自主悬停在特定的空间位置,这样能够为监测结果提供更加准确的影像依据。无人机技术通过对航向和减震云台进行有效调节,进而达到对图像采集设备与被检测设备的光学角度和距离进行调节的目的。但是需要注意的是,在对设备图像数据进行采集和传输的过程中,就需要按照人工的操作控制指令进行各项操作,沿着输电线路进行飞行检测,然后将现场拍摄到的数码照片、录像等资料进行留置,并对其进行分析。

4无人机辅助监理系统在具体实例中的应用

图7借助无人机辅助监理系统实现了地面旁站监理

4.1项目案例

2018年监理公司及金华供电公司建设部组织了相关人员对220千伏永康-明珠输电线路#N17塔平衡架线施工现场进行了无人机辅助监测,对无人机辅助监理系统进行了现场测试,测试结果合格,有效的实现了地面旁站监理(如下图7所示)。

5无人机技术在电力行业中的应用价值

本次监测结果说明了无人机辅助监理系统在电力行业中具有较高的应用价值。本次项目的实现,不但对监理人员的工作情况进行了合理的安排,还提高了现场监理人员的工作质量和工作效率。本次项目为决策提供了创新性的依据,还有效的提高了监理人员的管理水平。此方案的实施帮助监理人员及时全面的了解了电力工程现场的整体情况,使监理人员能够更加准确、高效的进行现场的协调和指挥等工作,进而为工程建设提供了更多的信息依据。

5.1可充分的利用物联网以及智能传感技术,实现地面与高空设备物之间的有效连接,保证远距离传输数据的零差异。监理人员则也不需要再登高旁站进行检查监测工作,不但能够有效节约高压平台的空间,还能有效降低高空作业的风险。

5.2可充分的利用电脑编程软件对压接尺寸数据和合格情况进行自动识别、判断,不需要再对其进行二次测量,不但减少了测量工作中的误差率,还极大的降低了工作人员的劳动强度。

5.3无人机技术在电力行业中的有效应用,有效的解决了电力监理工作面广,登高人员成本费用较高的问题,不但降低了电流企业在监理方面投入的成本,还提高了企业在市场中的竞争力,能够为企业带来更高的经济效益,具有较高的市场推广价值。

6结束语

通过上述的分析,无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点,近年来得到了广泛的应用,尤其在电力监理中,已经成了智能巡检电力电路的主要手段。其有效的实现了多角度、多方位的高空巡检和拍摄工作,为及时发现电路中存在的问题提供了准确的依据,有效的促进了我国监理工作水平的提升。

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