输电线路架设中对无人机的应用实践研究李漭

输电线路架设中对无人机的应用实践研究李漭

辽宁省送变电工程有限公司辽宁沈阳110020

摘要:随着经济的发展和科技的进步,我国无人机的研究成果十分显著。当前无人机已经被运用在了工、农、军事等多个行业,它们可以被统一称为专业运用级无人机,过去该类无人机已经实现了在相关行业中的运用,并且伴随着产品的发展以及法律的不断完善,多种新的应用相应的也在出现。随着当前人们生活水平的不断提升,相应的电量使用也在增加,人们对于电力系统的稳定性和安全性要求也在提升。因此只有加强巡视和维护输电线路,才能确保电力系统正常的运营。这不仅是确保电网正常运营的基本前提,还是加强输电线路建设的重要措施。对电网实施建设中要注意遵守安全原则,确保输电线路运营正常,在今后的工作中同时做好对应的检修、管理和巡视等。本文就输电线路架设中对无人机的应用展开探讨。

关键词:输电线路;线路架设;无人机

引言

作为电网系统中不可或缺的组成部分,输电线路的质量直接关乎电力系统的整体质量。特别是随着社会对电力需求量不断增加,输电线路规模不断扩大,输电线路形式越发繁杂,这大大增加了输电线路建设以及检修的难度。在这样的背景下,传统人工架设和检修输电线路的模式显然不再适用。而如果可以合理引入无人机,则可以大大提升输电线路建设和检修的效率。

1应用优势

输电架线工程对环境具有极强的破坏性,主要体现在引导绳展放施工环节,这是由于以往所采用的技术与设备较为落后,并且人工处理的方式在展放过程中如果遇到高山、河流等自然环境较为复杂的地区就会破坏农作物,必要时还需封锁航线。另外,该施工环节难度较高且强度较大,潜藏着许多安全隐患,并且在投入大量人力资源的同时还会产生较多的施工垃圾。为了避免出现此类问题,必须广泛应用无人机,其应用于输电架线中主要有以下几项优势。第一,起飞与降落时无需面积较大的场地且便于维护;在巡视线路的过程中精确性较高,符合输电架线的要求。另外,无人机可应对各类复杂的地形,进而顺利完成引绳的牵引初导,进而减少林木的砍伐量。第二,无人机操作难度较低,并且无需配备过多的技术人员,在施工过程中遇到河流时也无需封锁航线,并且施工时间没有过多的限制,灵活性极强。第三,通过应用无人机能够提高线路巡视的安全性,并降低工作强度。另外,无人机在飞行时速度较为缓慢,不易发生事故,因此可有效保障施工人员的生命安全。第四,无人机价格较低且操作简便,可为输电架线施工节约更多的费用。

2无人机各机型的应用介绍

(1)多旋翼无人机。机臂长1.74m,最大巡航速度15m/s,最大任务荷载2kg,最大滞空时间40min。此无人机的飞行状态和任务模式可灵活配置,可完成多种拍摄任务,实现自主悬停模式,保证定点高清拍摄要求,适用于近距离杆塔等定点目标的观察和拍摄:铁塔、金具、导地线、绝缘子等缺陷检测;接点过热、异常电晕等现象的检测及故障点精确查找工作。多应用于输电线路杆塔定点巡查、故障隐患查找等方面。此机型主要由飞行器机体、地面站系统及软件、模块化的机载设备和其他外部设备构成。无人机系统可通过GPS模块、磁力计等传感器回传的信息进行姿态检测和控制,主机采用四个无刷电机作为动力引擎,并通过四个高精度电调装置进行速度控制。通过搭载的可见光巡视设备和红外热成像巡视设备可实现对架空输电线路各部分的有效观察,应用效果较为良好。(2)无人机直升机。该无人机系统分为两部分:①飞行器部分;②飞行操控(地面站)部分。它的起飞荷载为50kg,最大有效载荷15kg,最大飞行速度120km/h,最大抗风能力6级,装有32m防撞预警及避让系统,它的最高升限海拔为3500m。速度保持在20~30km/h,满油箱续航能力约75min,最大可单向飞行37.5km。通过机载三轴增稳云台搭载不同设备和仪器实现不同的巡检任务。飞行控制有三种操控模式:①手持遥控操作,操控飞行半径2km;②移动式地面站,操控飞行半径为10km;③车载式地面站,操控飞行半径30km。飞控系统除遥控飞行外,还可将线路杆塔的GPS坐标、海拔等地理信息参数预输入至地面站系统中,通过预设飞行航线,飞行速度、悬停点及悬停时间等,可沿着预设航线实现自主飞行,完成对架空输电线路的设备巡视和检测,实现输电线路远距离巡视。

3具体应用

无人机的应用可解决人工与飞艇架设中所存在的问题,有效保障电网建设的质量,并且可避免林木资源受到破坏。在架设过程中主要包括以下几个步骤。第一是准备工作,即选择起飞场地并完成牵引绳的安置,使绳头能够与无人机相衔接。第二是展开作业,在该施工环节首先必须确保操作人员处于杆塔下方,之后再按照操作流程遥控无人机,使其依次通过杆塔与铁塔,并与高空位置的人员进行信息沟通,在确认各环节不存在任何问题之后即可进行“抛绳”处理,并操控无人机按照相同的方式依次向后续的铁塔飞行。第三是线路测距,以往所采用的测距技术应用范围及应用环境较为局限,并且所测量出的数据精确度与线路测量要求不符,而在应用无人机之后就可配置先进的超声波技术,全面提升测量测距效率。根据以往的测量经验来看,在使用该技术时能够确保测距误差不超过5%,进而使树障测距中所存在的问题得到处理。

4施工过程中的注意事项

4.1保证运行系统安全可靠

在施工无人直升机实行输电线路架设的过程中必须保证直升机的牵引系统连接为正确的,确保其可靠性,直升机的吊挂能力系统要十分的牢固和可靠,必须在飞机起飞前做全面的飞行零部件检查,同时严格依据操作说明进行操作。

4.2在操作过程中必须确保信号的稳定性

进而确保塔上与地面的人员能够随时保持沟通并互相合作。另外,高空作业危险系数较高,因此必须以相关规程作为基本依据,并配置防护措施,以免造成不必要的损失。

4.3控制良好的飞行速度

直升机在悬挂了重锤之后无法在超过2m/s的速度牵引绳子超前飞行,要使用张力机实行张力的展放,直升机的张力牵引必须符合要求,同时还要配合最为合适的展放速度。

4.4定期检查

必须为各基塔配置滑车,并定期进行检查;为避免牵引绳跳槽,必须做好看护工作,并通过停车处理等方式有效控制障碍物的影响。除此之外,为避免绳体打结,还需要采用连接器。

4.5获得通讯人员配合

塔上和地面通信设备要保持通畅,信号需要实行及时、准确、可靠传输。此外指挥人员和各塔位上以及地勤人员之间要保持随时的联系和沟通,相互之间密切配合,此外高空作业人员必须依据《安全工作规程》中相关规定执行,确保采取必要的安全防护措施。

结语

总而言之,传统的线路架设方式对环境的破坏过于严重,并且存在耗时长、安全隐患多等多种缺陷,因此必须转变架线方式,全面应用无人机,增强操作的灵活性,有效控制各类环境因素的制约。本文就对此进行了深入探究。

参考文献:

[1]高乐天,宋晓,武静.输电线路架设中对无人机的应用实践[J].电子世界,2017,(11):130-131.

[2]阮家松.浅谈输电线路架设中对无人机的应用[J].低碳世界,2017,(31):48-49.

[3]文剑.浅析元人机在输电线路巡检工作中的应用[J].科技尚品,2016,12(03):249~250.

[4]邓元婧,汪从敏,夏开全,等.架空输电线路通道环境的巡视技术与应用[J].浙江电力,2014(8).

[5]彭向阳,钟清,饶章权,等.基于无人机紫外检测的输电线路电晕放电缺陷智能诊断技术[J].高电压技术,2014,40(08).

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