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电力安全守护者!无人机为电网巡检插上智慧翅膀

发布时间:2018-07-31  编辑:jinneng   来源:中国智能制造网 点击:
    “三,二,一,起飞!”7月6日8时30分,随着冀北电力检修企业无人机作业班郭凯一声指令,搭载着卫星激光测距仪的无人机迅速爬升,在蔚蓝的天空中遨游。无人机沿着1000千伏特高压锡廊一、二线缓缓飞巡,地面监控站中显示出由红、黄、绿灯不同颜色的激光点组成的三维模型,此输电线路通道中的导线、树木、高速公路等展现眼前。运维人员轻轻拖拽鼠标,显示器中的视角随之改变。郭凯先容:“无人机巡视一圈,可建立一条输电线路通道的三维模型,全方位展示通道空间实况,同时完成线下障碍物的标定和净空测量,并根据预设值提供危险点报警。”
    这只是国网冀北电力有限企业在输变电设备运维中创新开展无人机作业的一个缩影。
    线路运维的三维世界
    国网冀北电力运维的500千伏输电线路担负着北京地区70%负荷的输送工作,且输电线路走廊地形环境复杂,多位于高山峻岭,沿线部分区段几乎没有巡视道路,人工巡检工作条件艰苦、劳动强度大,输电线路的运行情况得不到及时反馈。
    为解决这一难题,国网冀北电力积极开展小型电动无人机输电线路空间距离测量技术研发,实现了“小型电动无人机+微型激光测距仪”的集成适用,并开创了激光扫描+可见光巡检的双任务作业工作法。无人机作业一次,可形成输电线路通道的可见光合成图和激光三维模型,建立起文字、可见光合成图、三维模型“三位一体”的信息库,完成激光测距与输电线路通道可见光巡检同时作业和双向督导。
    “以前,大家巡线使用较多的是手持式激光测距仪,遇上线下树障多的情况,需要耐着性子对大片树障一处处地测量和记录,费时费力,测量准确度也难以保障。有时候凌晨出发,跋山涉水,一走就是一天。现在无人机可以全方位、立体化展示输电线路通道空间实况,大家快速、有效地开展净空测量,工作效率和质量大幅提升。”冀北电力检修企业特高压输电运维班班长李达先容,“大家还能第一时间掌握线路通道的动态变化情况,为隐患的诊断预判提供科学的数据支撑,为隐患的排查处置争取宝贵时间,为输电线路稳定运行提供有力保障。”
    变电站多了一位守护者
    位于承德市郭家屯镇的1000千伏隆化串补站内,国网冀北电力的运维人员正在用手持遥控杆指挥一台小型无人机详细查看距地面12米的串补平台设备情况。
    1000千伏隆化串补站是锡林郭勒盟-山东特高压工程的重要节点。随着特高压电网建设和新能源发展步伐加快,冀北电力检修企业拓展管理新思维,应用运检新技术,锻造出特高压“智造”的深厚内力。
“串补平台离地高度12米,在平时带电情况下,由于平台设备遮挡,运维人员无法全面巡视平台设备,存在巡视盲区。”冀北电力检修企业特高压青年突击队长杨明说。伴随螺旋桨的“嗡嗡”声响,串补巡检飞行器缓慢升空……不到40分钟,无人机成功完成隆化站串补平台上896个电容器、电抗器等特高压设备的测温和巡视。
    “串补巡检飞行器携带的高清镜头能够帮助运维人员完成对串补平台上架构、螺栓、引线、接头等部位的近距离‘特写’式检查巡视。除了串补平台,巡检飞行器可以每天完成一次对隆化串补站全站的例行巡视任务,有效弥补人工常规巡检工作的局限性,在提高巡检效率的同时,获取的图片和数据可以为设备数据分析、状态评估等工作提供依据。”郭凯先容道。
    使用无人机开展变电站巡视,成功将运维人员从每天上百项表计抄录和设备巡视中摆脱出来。经多方采集的精确数据,可帮助检修人员做到对设备状态的“预判断”,有效开展专业故障分析和家族缺陷治理。同时,国网冀北电力依托人机协同巡检形势,建立了特高压变电设备巡检大数据分析数据库,为精益运检和状态评价提供可靠的数据基础。
    无人机作业踏上进化之路
    6月29日,国网冀北电力龙巢无人机全自主智能巡检作业首次试飞及实战演习取得圆满成功。演习模拟雷击故障跳闸,驻塔无人机在电脑终端指令下,从塔上机库自主降落,按照查线巡检方案开展故障点查找工作并形成故障报告。演示重点展示了项目技术中厘米级精准定位、自动航线规划、标准化航巡等一系列核心技术,突显出智能化、自主化、应急响应快的优势特点。
    冀北电力检修企业输检中心主任郭昕阳先容,目前国网冀北电力龙巢无人机全自主智能巡检系统,可以通过无人机电网巡检航线规划、数据采集、结果分析处理的全过程自主化、智能化和标准化作业,确保获得一致化的精准作业结果,避免工作效果受人员技术能力和其他因素影响,不但解决了巡检覆盖率问题,还有效实现了现场作业效能的最优。龙巢无人机全自主智能巡检系统通过在线路或变电站现场设置智能平台(机库),结合智能控制、环境感知、通信互联、能源供给、自诊断等模块,可以满足自身状态和环境的智能自判断、自主能源获取和自动充电要求,通过一机多库(控制)接力的方式,还可以满足长航时、自主化作业要求,从而实现智能自维护的作业目标。
    国网冀北电力的龙巢无人机全自主智能巡检服务平台采用工业级应用的定制规格,可以胜任全天候全空域飞行作业的全自主无人机,在所有电网的任何电压等级的电力线路上,都能完全自主地完成线路    巡检重任,检出率和准确率是传统人工巡线的10倍以上。无人机定位精度实现了厘米级,完全可以实现全面数据采集标准化,但这还只是第一步。未来的龙巢,还将继续在各方面进行提升,自动开启、无人值守以及防尘、防鸟、防电磁干扰、取电模式等方面均会优化,还将进一步扩大应用场景,更大程度在降低作业和管理成本的同时提高效能。
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