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电力巡检

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背景

伴随着我国经济的快速发展,对于电力系统的建设要求也在不断提高,因此我国的电力工程建设一直保持较大的力度。我国目前电网建设的规模已经超过了美国,位居世界第一。目前我国已经建成了六大跨省区的电网,分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网,并且超过110KV的输电线路就超过了五十万千米,超过500KV的输电线路已经是各区电网输电的主力了。然而我国的国土幅员辽阔,地形复杂,丘陵较多,平原较少,加上气象条件的复杂多变,因此在实际的电力工程施工过程中会遇到很大的阻碍,使得电力工程的实际工程量大大增加,在很大程度上减缓了我国电力工程的施工进度。另外,建成之后的维护与保养,仅依现有的检查手段和常规测试并不能满足高效快速的要求。


随着近几年来无人机技术以及导航技术和无线通信技术的快速发展和不断成熟,国内外许多电力企业开始尝试采用无人机辅助进行电力系统建设。由于无人机在进行线路巡检以及地形勘测时不受地形的影响,因此其实现难度相对较低,成本也易于进行控制。在目前的无人机应用过程中,通常会在无人机上搭载相关的光学检测仪器,从而可以实现对电网工作状态的检测,以便及时发现潜在的安全隐患。


应用

1、常规电力巡检


目前电力线路巡检已经引起了世界各国的重视。相比于欧美国家我国的电力线路巡检处于较落后的状态。我国的直升机电力巡检开始于上世界八十年代。根据对无人机电力巡检的图像进行分析,可以对相关检测目标的缺陷进行判断,以及时发现电力线路中存在的隐患。


2、自然灾害应急处理


根据对我国近几年的自然灾害情况分析发现,洪水、冰冻以及泥石流等自然灾害对电力系统基础工程具有十分严重的影响,甚至会导致电力系统的崩溃,因此关于自然灾害的检测及其预防就显得十分关键。例如在我国南方出现的大范围冰冻灾害中,大量的基础电力设施被严重损坏,为了获取第一时间的灾情信息以及制定减灾措施,国家电网公司派出无人机进行勘察,并且拍摄了大量的现场照片。


3、电力线路架设


无人机还可以承担在特区地形条件下的电力线路架设工作。通过为无人机配置引线装置,无人机可以在不破坏环境的情况下成功为高空线的架设提供引线。


正唐科技提供先进的解决方案


1、旋翼无人机巡线的主要特点。

  节省人力,巡线效率—高取代人工徒步巡线,多旋翼无人机巡航速度达36公里/小时左右。工作效率大大提高。

不受地形限制,可在多山、丘陵、河流沙漠等环境下作业—无人机可以飞到某些人无法到达的地域,或无法通车,人徒步需要很长时间才能到达的区域

   可夜间作业—配备红外摄像设备,夜间也可以进行巡线作业。

   视频清晰,如亲临现场—视频达到DVD画质,更可选择高清1080p,充分展现细节,让使用者如亲临现场。具有“凝视”功能,飞机可悬停盯着目标仔细观察。

   延迟极短,几近实时传输—端到端延迟极短,视频几近实时传输,避免出现操作误差。

   可移动式地面站,携带和操作方便—便携箱式基站,集成显示、存储、飞控、供电等功能,快速部署,随时随地进行作业。

   便于掌握和操作,非专业人员经过简单培训即可熟练使用

   安全性高,可靠性高—巡检人员无须跋山涉水,人身安全得以保障。无人机带自动返航,对降落场地要求不高,适合野外使用。

2、巡线方式

旋翼机电力巡线可采用车载旋翼机巡线方式。即:采用汽车载着旋翼机沿公路行驶到巡检目标附近,放飞无人机,车上人员通过地面站遥控无人机飞行到目标上空进行巡查。无人机沿着高压线路对逐个杆塔进行查看、拍照和录像。

在地面人员的遥控下,无人机在杆塔附近悬停,利用机上搭载的摄像机,锁定杆塔上的目标进行凝视观察。并且,无人机可把摄像机拍摄的视频实时传回巡检车供车上人员查看。实时视频和图片也可通过中继站传回总部。受限于电池的电量,每个起落旋翼无人机能巡检5~10公里。所以,巡线作业将一段一段的完成。当一段巡检完成后,飞机可按原路返回到搭载的车辆,也可在下一巡检地点降落等待巡检车辆到来。无人机降落后,更换电池,即可投入下一段的巡检。模拟图如下图所示:

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 3、多旋翼无人机方案

由于高压线路处于野外,环境复杂,对载荷和抗风能力均有要求,因此,为保证无人机工作的安全,选用载荷和抗风能力均较强的八旋翼无人机。

北京正唐科技研制生产的Z8型八轴八旋翼无人机,碳纤维材料机身和电气机械设备防水防沙型,具有结构强度高,载荷能力强,续航时间长,环境适应能力强,操作使用简单,运输方便的优点。集成差分GPS模块,定位精度高,适合作为电力巡线的无人机使用。  

4、机载任务设备

巡线使用的任务设备主要包括:可见光摄像机、红外摄像机、相机、数据链系统(无线传输视频和指令的设备)、隔振子系统。可以根据任务需要选择任务设备。

1、  三轴增稳云台,保证了隔振系统对摄像机的精准控制。

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2、  可见光摄像机可连续变焦,具有ZOOM(拉近推远,放大画面)功能。可以对目标做精细的观察。

3、  红外摄像机拍摄温度变化产生的影响,根据红外影响,可以发现高压电力设备的潜在故障,防患于未然。

4、   红外摄像仪效果图如下:

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