电力巡线无人机系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息(GIS)、图像识别、信息处理的一体系统,涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域。
电力巡线无人机系统主要由五部分组成:先进的无人机平台系统、包含红外、可见光至紫外的全谱段的实时遥感系统、微型气象数据采集平、陀螺稳定平台、信息处理系统。
随着输电高压等级的不断提高,输电线路的巡线作业对维护区域电网的安全、稳定、高效运行越来越重要。输电线路跨区域分布,点多面广,所处地形复杂,自然环境恶劣,输电线路设备长期暴露在野外,受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、覆冰以及人为因素的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、舞动等现象,这些情况必须及时得到修复或更换。此外,绝缘子还存在被雷击损伤、树木生长引起高压放油以及绝缘劣化而导致输电线路事故,杆塔存在被偷盗等意外事件,必须及时处理。传统的人工巡线方法不仅工作量大而且条件艰苦,特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡查,以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查,所花时间长、人力成本高、工作困难大,某些线路区域和某些巡检项目人工巡查方法目前还难以完成。
1,常见的故障类型,故障内容和检测方法
塔杆类故障一般包括塔杆缺失,螺栓松脱,号牌丢失,覆冰等 采用可见光遥感设备检测。
基础类故障一般包括塔机保护套被埋 护坡造破坏等,可见光导线类故障,导线变形断股与均压环隔棒的磨损 被故障电流烧伤等,采用可见光,红外线或紫外线遥感设备检测。
架空地线类故障,断股、磨损、雷击烧伤、有异物等,采用可见光遥感设备检测。
绝缘子类故障,闪络痕迹,覆冰,电流烧伤,污损自爆,芯棒外漏,受潮发热,异常放电等,采用可见光,红外线或紫外线遥感设备检测。
金属类故障,各类线夹缺损,均压环破坏,间隔棒变形跑位,防震锤位移丢失等,采用可见光,红外线遥感设备检测。
接地类故障,放电烧伤,接地线外露,螺栓松动等,采用可见光遥感设备检测。
拉线类故障,拉线生锈,磨损,松弛,固定装置丢失等,采用可见光遥感设备检测。
通道类故障,线路走廊有高大树木,房屋建筑,以及其他危险因素,采用可见光遥感设备检测。
2,无人机巡检的意义
无人机巡线工作是一种大量野外作业过程。用无人机进行低空巡线,是一种高效的巡线过程。它不仅能把部分野外的巡线作业转移到室内来做,还能把肉眼所难以发现的、处于萌芽状态的隐患通过红外、紫外成像显现出来。推荐阅读:电力无人机应用
无人机作业可以大大提高输电维护和检修的速度和效率,无人机作业还能使作业范围迅速扩大,而且不为污泥和雪地所困扰。因此,无人机巡线方式无疑是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡线方式。
为了提高低空巡线作业效率,整个作业过程可分为二步曲:长距离线路普查、短距离线路详查。前者主要是利用红外紫外和可见光遥感设备检查线路有否异常点、后者则利用飞行器在异常点上空多个角度的倾斜摄影。
不过我们坚信随着科技的进步,巡线无人机也必将带给电力行业极大的福音!