输电线路的无人机测距技术及应用研究

输电线路的无人机测距技术及应用研究

(云南电网有限责任公司大理供电局云南省大理市671000)

摘要:随着输配电网规模的扩大,数量逐渐增多的输电线路在外界恶劣的环境中长时间运行中不断暴露出较多的安全隐患问题,并且给专业人员的巡检和测距带来较大的难度。本文针对无人机测距技术在输电线路中应用的意义和优势进行分析,具体研究无人机测距技术在输电线路中应用的情况,以供参考。

关键词:输电线路;无人机测距技术;应用

1引言

近年来随着我国经济的快速发展,人们生活水平不断提高且生产方式也有了较大的改变,使得用电设备数量增加,我国社会的用电负荷不断增大。这就使得输配电网在不断扩大规模,输电线路的覆盖范围也在不断扩大。而输电线路长期处于外界比较恶劣的环境中运行,容易受到诸多不确定性因素的影响而出现故障,但是其运行环境等因素的影响使其具有较大的运行维护的难度,即便是专业人员进行巡检和测距时也会遇到较大的麻烦。因而在目前无人机技术不断发展的过程中,将其应用于输电线路的测距工作中,不仅提高了测距的精准性,而且降低了人工巡检和测距的难度与工作量,具有广泛的应用范围。

2在输电线路中应用无人机测距技术的意义

无人机是在目前科技发展过程中逐渐发展起来的高科技产物,并且在诸多行业中开始应用且表现出良好的优势。在输电线路的测距工作中采用无人机,不仅可以解决对上述传统的测距工作的问题,而且主要表现出以下优点:一是无人机测距技术的应用可以不受地形的限制。输电线路由于覆盖范围较广,所以在地形和地势较为复杂的地区中,通过无人机测距技术可以在空中进行输电线路现场情况的高清无死角拍摄,因此不会受到地形地势的影响,并且可以达到许多人工方式无法进行测量和检查的危险位置,也降低了人工测测距的风险。二是无人机测距技术受环境的影响小,除恶劣的天气,其在雨雪天气下也表现出良好的稳定性,而且在原始森林以及高山流水等地理环境中也表现出较高的工作效率,降低了输电线路测距工作的难度。三是无需对飞行员进行专门的培训,其技术门槛比较低。飞行员操作无人机通过影像的拍摄和传递便于测距人员进行观察和分析,实现了测距效率以及测距准确性的提升,以及测距工作流程的简化。

3输电线路中无人机测距技术的应用

3.1在正常巡视中的应用

在对输电线路进行正常巡视的过程中,利用无人机测距技术不仅可以很好地按照巡检计划以及方案进行高效和科学的巡检工作的开展,而且可以实现对人工巡检周期的延长。此技术主要采用的巡检方式就是固定翼无人机或多旋翼无人机进行或相互配合来实现对输电线的巡检。尤其是在山区地形地势比较复杂的环境中进行输电线路的巡检时,不需要专业的巡检人员达到杆塔位置,只需要对无人机起降点附近满足飞行条件的杆塔采用无人机进行巡检就可以满足巡检要求,大大缩短了人工巡检的时间和降低了人工巡检存在的安全隐患。

3.2在故障查找中的应用

正是由于输电线路在外界比较恶劣的环境中长时间运行,不可避免会发生不同类型的故障,而在故障发生并导致线路跳闸时,为了对故障位置和原因进行快速查找,就可以采用无人机来进行航拍的普查,主要是对线路通道状况以及线路状况进行详细勘察和了解。若在线路合闸的状态下,可以采用多旋翼的无人机来对输电线路进行针对性的巡检来实现对其中故障点的快速查找。若线路并没有出现合闸的现象,可采用固定翼的无人机来对输电线路的通道进行航拍巡查,然后再采用多旋翼的无人机进一步确定故障点的位置。这样既能达到快速查找故障点并有针对性的处理线路故障隐患,又能降低人工巡查存在的安全风险。

3.3在应急特巡中的应用

所谓输电线路运行中的应急巡检就是在其运行中由于地质灾害或者恶劣天气等因素而需要进行的巡检。正是由于无人机在上述比较恶劣的天气等条件因素下也具有较高的稳定性和安全性,所以在人工巡检的方式中采用无人机巡检的方式进行补充,重点对输电线路路段以及输电走廊等位置可采用固定翼无人机进行巡检测距,而且在恶劣天气下及时进行测距和巡检来提高巡检的效率。而针对杆塔区段则可以采用多旋翼无人机来对此区域中潜在的安全隐患进行排除,并且可以实现对大面积树障地区的测量工作的开展。

3.4在线路验收中的应用

在进行输电线路的新建并且投入运行之前,需要对新建线路进行全面的检查和验收,但是由于输电线路的覆盖范围较广且距离较长,无法真正做到对线路的全面检查和验收,并且其验收结果容易受到验收人员的技术水平以及天气状况和地形地势状况的影响。而采用无人机测距技术则可以与人工验收的方式进行结合来降低上述问题发生的概率。通常是采用固定翼无人机来对输电线路进行普查以及对通道进行航拍,对通道内的树障以及违章施工情况进行排查。而且针对平口以上的问题则可以使用多旋翼无人机进行复查,然后制定有效的整改方案来提高输电线路的质量以及验收的效率。

3.5与人工巡检的融合

在输电线路巡检中所采用的无人机形式以及飞行模式的不同可以分为自主飞行、手动飞行以及增稳飞行三种模式,其主要用于对输电线路导地线以及走廊等进行巡查来满足不不同输电线路故障对巡检的要求。而与人工巡检相融合的方式,就是在无人机上进行摄像机以及测距仪等高精度设备的搭载,重点对杆塔绝缘子串以及金具等重点设备和部位进行巡视检查,其主要的方式就是从多个角度和方向进行航拍,通过图像传输通道进行视频传输以及对传输的数据进行处理来显示距离和信号信息,其测距结果具有较高的精度,实现对采用经纬仪等器具无法进行测量的地形和树障的测量,实现对人工巡检方式的补充来确保输电线路测距工作的全面性。

4结语

输电线路在多变和复杂的环境中运行中不可避免会出现故障,这就对其进行巡检提出了较高的精确度以及全面性的要求,但是由于输电线路的特点,无法仅用人工巡检的方式就能满足上述巡检要求,这就需要对无人机测距技术进行充分利用,发挥其具有较高安全性和测距效率的优势,进一步提高无人机测距技术在输电线路中的应用水平。

参考文献:

[1]白辰飞.输电线路的无人机测距技术研究与应用[J].通讯世界,2018(1).

[2]陈逸川,朱诗卉.输电线路的无人机测距技术研究与应用[J].科技展望,2016,26(13).

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