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未来电力发展 利用无人机技术将成为常态

时间:2020-4-22 13:54:22编辑:小李来源:互联网栏目:电力巡检点击数(0)已有0人评论 加入收藏

  无人机最早进入电力领域开始于2012年左右,当时主要为了拍摄特定部位相关图片来进行故障分析,从而精准定位电力故障问题。目前,无人机参与电力巡检已成为常态化,根据《国家电网2020年设备管理重点工作任务的通知》,其中就重点提到了大力推广输电线路无人机、直升机和人工协同巡检。

  无人机,并不是我们所认为的军用无人机,而是民用无人机。主要可以分为多旋翼无人机、固定翼无人机、以及无人直升机等。其中多旋翼无人机和固定翼无人机在最近几年发展迅猛,多旋翼无人机尤为突出,已达到全球领先水平。

  多旋翼无人机又可以分为四旋翼无人机、六旋翼无人机和八旋翼无人机,不同数量旋翼其飞行性能也不同。

  固定翼无人机近些年又分为常规固定翼无人机和垂直起降固定翼无人机,其操作难度和控制要求更为精确,致使其价格也较贵,通常用于特殊领域。

  无人机用于电力领域主要有以下几个方面:

  一、无人机架设电力线路

  以多旋翼无人机为主,因在传统架线过程中通常会遇到原始森林、湖面、高速公路、高山等难以用人工实现施工的情况,故可以使用无人机飞越这些地方再向地面投放导引绳来实现。

  二、无人机巡检电力通道

  以固定翼无人机为主,利用固定翼无人机的控制系统,设定GPS航线,使无人机按照设定的线路进行自主飞行,再依托无人机所搭载的相机进行等距离拍照或录制视频,然后由专业人员进行图像处理,观察及判断电力线路通道下方是否存在违章建筑等。

  三、无人机精细化巡检电力杆塔

  以多旋翼无人机为主,通过搭载的专业可见光相机对电力杆塔个各个部位进行拍摄,用以判断是否存在缺陷和故障。这个过程主要还是由操作人员手动操作完成,通过无人机GPS定位和实时图像回传来确定无人机的位置和需要拍摄的位置。

  四、无人机红外巡检变电站

  以多旋翼无人机为主,巡检过程与精细化巡检电力杆塔大致相同,主要是拍摄相关照片为主。不同的是因变电站对无人机信号干扰较为严重,故还需使用到另一种RTK设备,RTK为载波相位差分技术,通过确定基站的位置来定位无人机的位置,使无人机在强磁干扰的环境下也能精准定位,另一个不同便是变电站还需使用红外热成像相机进行温度测量,以防线路内部故障。

  五、无人机激光雷达扫描

  多旋翼和固定翼两种都有应用,激光雷达的工作原理主要是利用发射的探测信号(激光束),然后与遇到物体反射回来的信号相比较,生成相关点云信息(包括、距离、方位、形状等)从而进行后期分析判断。在电力行业应用主要是用于测量电力线路下面的树木与线路之间的距离,以防安全事故的发生。

  六、无人机喷火清障

  利用多旋翼无人机搭载喷火装置,定点清理悬挂于电力线路上的隔膜、风筝、孔明灯等异物,以防电力故障的发生。

  看到这些应用是否有些许的感慨,科技的发展真是日新月异,但目前无人机应用在电力方面主要还是以人为操作和人工处理图像为主,还达不到完全自主巡检的程度,而自主巡检也成为了这两年无人机技术发展的方向。要达到自主巡检的目标还需要克服以下困难:

  1、无人机航线自主规划,无人机航线规划是重中之中,特别是对于固定翼无人机而言,需要根据天气情况设定无人机飞行速度,需要根据地理环境设定无人机飞行高度,还需要根据无人机性能设定转弯半径和爬升角度等。而对于固定翼无人机则需要精准的定位技术和目标捕捉技术等。这个目标的实现较为困难。

  2、无人机自主充电,如果不需要人为的干预就要实现无人机自主充电,该技术需要依托精准定位技术和无线充电技术实现。

  3、数据处理自动化,无人机只是一个数据采集的设备,还需要建立一套数据处理系统,自主处理无人机采集的相关图像数据,图像深度学习是该技术实现的关键。

  虽然目前我们还不能够实现无人机完全自主运行,但随着控制、数据等自动化技术不断发展,我们已经能看到未来的方向,电力巡检全流程自动化距离我们已经不远了,并且我们坚信这个目标一定能实现!

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