意义和目的
随着无人机技术的飞速发展,无人机在远程遥控、续航时间、飞行品质上有了明显的突破,无人飞行器可以搭载多种任务载荷,如照相机、摄像机、紫外成像仪,红外热像仪以及他勘测设备等等对接触网线路进行巡检,具有不受地形环境限制,自动化程度高,用途广泛,携带与维护方便等特点,可以降低接触网巡检成本,可以减轻人工巡视接触网的劳动强度,提高精密检测的工作效率与接触网巡检的安全系数提高巡检效率和灵活度-8】。
2巡检项目
对于电力线路巡检,实现对复杂地形条件下,电力线路的全方位周期巡检,利用光学、红外、紫外等传感器,获取线路设施、杆塔及走廊地物的空间位置、几何及多种影像资料。
对于故障抢修,使用无人飞行器对小面积接触网进行快速全自动巡检,准确及时地将事故现场情况图像传输到调度指挥中心,对指挥救援决策有重要作用。
对于接触网设备状态检测,使用无人飞行器搭载的光学、红外热成像、紫外成像设备对接触网开关,电连接等主导电回路进行测温,对接触网设备外部环境、外观进行近距离巡检,从而准确掌握设备状态,及时发现设备隐患。
3巡检要求
3.1供电设备故障应急下线路故障排查
接触网发生故障引起变电所跳闸需无人机排查故障时。在技术条件允许情况下,针对线路每一个接触网支柱进行经纬度定位以及距离地面高度参数的设定;无人机对每一个支柱进行自动三方位的拍摄。实现拍摄区段内按照固定路径即按照支柱排列顺序依次定点拍摄,以此类推直至拍摄完成。要求如下
(1)顺线路飞行速度∶不高于15km/h(4.2m/s);(2)飞行间距∶垂直水平方向均距离接触网设备不少于2m;
(3)拍摄角度及次序∶共3个方位。i.线路纵向正面拍摄接触网支持装置(腕臂)。i.接触网正上方俯视拍摄支持装置顶部。
iii.线路纵向背面拍摄接触网支持装置(腕臂)。如图1:
电力线路设备发生故障引起配电所跳闸需无人机排查故障时。条件允许情况下,针对线路每一根电力杆进行经纬度定位以及距离地面高度参数的设定;无人机对每一根杆进行三方位的拍摄(同接触网类似)。实现拍摄区段内按照固定路径即按照电力杆排列顺序依次定点拍摄,以此类推直至拍摄完成。
假设电池续航时间为25分钟,自起飞点算起,起飞准备耗时预计2分,每个支柱拍摄固定拍摄时间为3方位*3+3s(误差)=12s,自前一支柱飞行至下一支柱时间预计12s(支
柱间距按平均50m计算,飞行速度按15km/h计算),实际拍摄时间23min即s,预计单次拍摄支柱数量为s/(12+24)≈=38个。
3.2接触网、电力设备日常巡视
接触网设备日常巡视。在人工巡视困难路段如长大桥梁、山区顶部等人员不易到达地点采用;结合顺线路方向巡检拍摄接触网设备(包括供电线、承力索、接触线、吊弦、避雷线、AF线、架空地线)并针对接触网线路上关键设备(包括腕臂绝缘子、接触网隔离开关、关节式分相、分段绝缘器、避雷器、电联接、补偿装置)进行重点分布式静止拍摄巡视。
电力线路日常巡视。在人工巡视困难路段如长大桥梁、山区顶部等人员不易到达地点采用;结合顺线路方向巡检拍摄电力线路设备(导线、避雷线、接地线)并针对电力线路上关键设备(电力杆号、隔离开关、避雷器、电缆头、绝缘子、线路变压器、站场内灯桥及灯塔)进行重点分布式静止拍摄巡视。
巡视要求∶
(1)顺线路方向巡检飞行速度∶不高于5km/h(1.39m/s);(2)重点分布式静止拍摄时间∶不少于3s;(3)飞行间距∶垂直水平方向均距离接触网设备不少于2m;
3.3跨越线、跨线桥应急排查
每年利用无人机在跨越线及跨线桥巡视周期内进行重点静止拍摄,并对拍摄视频进行人工分析,以达到代替人工巡视的目的。采用实时巡检应急排查,利用无人机操作端观察跨越线及跨线桥进行观察及巡视。
巡视要求∶
(1)巡检飞行速度∶不高于5km/h(1.39m/s);(2)静止拍摄时间∶不少于2min;
(3)飞行间距∶垂直水平方向均距离跨越线、跨线桥、线路及接触网设备不少于2m;
3.4接触网、电力线路外部环境排查
利用无人机对段管内所有线路外部环境进行宏观性拍摄并作为线路基础档案资料留存。
要求∶
(1)飞行速度(顺线路方向)∶不高于5km/h(1.39m/s);(2)飞行高度∶不低于线路20m(如遇障碍物时可调整不少于2m);
(3)飞行间距∶垂直水平方向均距离接触网设备不少于15m(如遇障碍物时可调整不少于2m);
拍摄完成后的视频资料利用移动存储工具移交至段办公专用电脑保存。4小结
当前,随着供电可靠性要求的提高,接触网供电设备的巡检已经变得越来越重要了。人工线路巡检不仅费时费力而且还有很大的局限性,很多自然环境恶劣,工作人员不容易到达的地方也存在着很大的安全隐患。电力巡检无人机是一种新型的高科技产品。它可以在很大的程度上为现场工作人员排忧解难,降低现场工作人员的难度,从而用更小的付出换来更高的回报。