近年來,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,電力需求愈發(fā)高漲。對此,國家電網(wǎng)有限公司開展了特高壓大容量電力線路大規(guī)模建設(shè)。但電力線路將穿越各種復(fù)雜、高海拔地形,在增大勘測和巡檢工作量與難度的同時(shí),如何有效解決電力線路巡檢的盲點(diǎn)多、危險(xiǎn)大、效率低、難度大等問題呢?
伴隨著無線通信技術(shù)、航空遙感測繪技術(shù)、GPS導(dǎo)航定位技術(shù)及自動控制技術(shù)的發(fā)展,新近誕生的無人機(jī)遙測遙感測繪技術(shù)有效破解了上述難題。其中,多旋翼無人機(jī)作為較新穎的高科技設(shè)備,近幾年便在輸電線路工作中一顯身手。借助自主導(dǎo)航飛行與自主懸停功能,多旋翼無人機(jī)可以與輸電線路保持安全距離,并在災(zāi)害性天氣的輸電線路災(zāi)害分析、巡視檢測輸電線路以及快速查找線路故障點(diǎn)等方面發(fā)揮了顯著優(yōu)勢。
多旋翼無人機(jī)的工作模式分為人工控制和自主導(dǎo)航兩種。人工控制模式,顧名思義是指由操作人員直接操控?zé)o人機(jī)的飛行線路開展巡查。通常使用地面控制站來預(yù)先布置無人機(jī)的飛行位置,或采用手動遙控器控制飛行,可直接目視無人機(jī)飛行位置。自主導(dǎo)航模式則是指預(yù)先設(shè)置好無人機(jī)的飛行路線,由無人機(jī)全自主或半自主控制飛行來開展預(yù)先設(shè)定好的飛行巡視任務(wù)。
目前,多旋翼無人機(jī)主要應(yīng)用在以下幾個方面。
一是在電力勘測工程上的應(yīng)用。全國每年有數(shù)千公里的輸電線路工程規(guī)劃及改造,需要詳細(xì)的信息采集和測繪工作。而采用無人機(jī)測繪系統(tǒng)在高效獲得數(shù)據(jù)的同時(shí),還能優(yōu)化輸電線路的路徑,并在多方面降低環(huán)境對信息采集與勘測的影響,能對未來整體智能電網(wǎng)建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
二是應(yīng)用于工程架線。最原始的工程架線方式是人力展放牽引繩,不僅施工效率低,對于施工中遇到的特殊地形跨越也難以很好完成。動力傘是目前較常用的展放牽引繩施工方式,但需要駕駛員操控,存在施工風(fēng)險(xiǎn),飛行穩(wěn)定性也較差。而利用多旋翼無人機(jī)架線,可輕松飛越樹木、湖泊等復(fù)雜地形,向地面準(zhǔn)確空投導(dǎo)引繩,順利完成跨越任務(wù);在減少勞動強(qiáng)度和難度的同時(shí),施工中的人身安全也得到了保障。
三是智能巡檢。多旋翼無人機(jī)具有強(qiáng)大的機(jī)動性、懸停穩(wěn)定性以及靈活性,不受地形地貌影響,十分適合用來檢查輸電線路的高空設(shè)備,比如絕緣子、導(dǎo)地線等。同時(shí),它能夠輕松拍攝到圖像和視頻,幫助技術(shù)人員了解設(shè)備的具體狀況,使檢修方案的制定更為方便合理。無人機(jī)巡檢作業(yè)可以大大提高輸電維護(hù)和檢修效率,使許多工作能在完全帶電的環(huán)境下迅速完成,作業(yè)范圍半徑可以達(dá)到100公里以上,且不為地形所擾,無疑是一種安全、快速、高效、前途廣闊的巡檢方式。
四是開展高山線路中的鐵塔巡檢。按照傳統(tǒng)巡檢方式,由于鐵塔建設(shè)在高山上,懸崖陡峭,路途艱難,至少需要3至4個小時(shí)才能完成巡檢。使用無人機(jī)后,在山腳下即可對山上的鐵塔開展全面巡檢,耗時(shí)僅需20分鐘左右,效率大為提高,既節(jié)省了人力、物力,也提高了作業(yè)人員的安全系數(shù)。
值得注意的是,目前多旋翼無人機(jī)在輸電線路中的應(yīng)用仍存在提升空間。例如,無人機(jī)的飛行控制穩(wěn)定性以及操作人員的操作水平等仍有待提高。同時(shí),無人機(jī)在輸電線路中的應(yīng)用仍處于實(shí)踐階段,需要做好安全控制和流程標(biāo)準(zhǔn)化工作。相信隨著科技飛速發(fā)展,多旋翼無人機(jī)將顯示出更加強(qiáng)勁的優(yōu)勢,全面助力國家電網(wǎng)建設(shè)。(作者系中國電力科學(xué)研究院有限公司高級工程師)
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