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无人电力巡检

  架空输电线路巡检的主要方式为人工沿线路步行或借助交通工具,使用望远镜和红外热像仪等对线路设备和通道环境进行近距巡视和检测。随着线路里程不断增加,人均运维长度逐年增加,现有巡检方式效率低,特别是在高山、沼泽等复杂地形以及雨雪冰冻和地震等灾害条件下人员难以到达,难以发现杆塔上部设备缺陷等缺点显得更为突出。近年来,随着航空、遥感、以及信息处理等技术的快速发展,电力行业积极开展线路运维检修新技术研究,其中无人机巡检由于方式灵活、成本低,不仅能够发现杆塔异物、绝缘子破损、防震锤滑移、线夹偏移等缺陷,还能够发现金具锈蚀、开口销与螺栓螺帽缺失、查找闪络故障点等人工巡检难以发现的缺陷,可与无人机巡检机和人工巡检方式协同配合,成为线路运检技术发展的重点方向之一。
  针对高压输电线路的运行管理模式和常规作业方式,传统巡线方式面临劳动强度大、工作条件艰苦,劳动效率低等苦难,遇到电网紧急故障和异常气候条件下,线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施。这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与发展的需求。超、特高压电网急需先进、科学、高效的电力巡线方式。
  无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)是一种先进的无人驾驶自行飞行器。无人机输电巡线系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息(GIS)、图像识别、信息处理的一体系统,涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域。现代无人机具备高空、远距离、快速、自行作业的能力,可以穿越高山、河流对输电线路进行快速巡线,对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤、耐张线夹、悬垂线夹等进行全光谱的快速摄像和故障监测。基于无人机输电巡线采集数据的专业分析,为电网管理和维护提供数据支持。无人机作业可以大大提高输电维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成。无人机作业还能使作业范围迅速扩大,而且不为污泥和雪地所困扰。因此,无人机巡线方式无疑是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡线方式,进而凸显出无人机在输电线路巡检中的重要性。
  由垂起无人机结合多旋翼无人机对输电线路及杆塔本体精确巡视内容如下:
  1)多旋翼无人机巡视以超低空飞行为主,主要针对人工巡检在不登塔的情况下对绝缘子、线路金具、导线与金具连接处和附属设施进行无死角精确拍照,对巡视线路必须提供每基杆塔完整的影像资料。
  2)多旋翼无人机获取高清图像后,通过专业图像后期处理人员对每张图片进行疑似缺陷寻找,然后进行标注并提交业主。
  3)垂起固定翼巡视完成后对所巡视线路形成一个通道整体全景图。无人机每一飞行架次在对杆塔进行精确拍照的同时,同时搭载摄像设备对线路通道情况进行视频录制。
  4)垂起固定翼、多旋翼无人机架空线路杆塔巡视内容如表。

巡视对象

检查线路本体和附属设施上平面(常规巡查死角处)有无以下缺陷、变化或情况;检查通道情况。

线路金具

线夹断裂、裂纹、磨损、销钉脱落或严重腐蚀;均压环、屏蔽环烧伤、螺栓松动;防震锤跑位、脱落、严重锈蚀、阻尼线变形、烧伤;间隔棒松脱、变形或离位;各种连扳、连接环、调整板损伤、裂纹等。金具锈蚀、变形、磨损、裂纹,开口销及弹簧销缺损或脱出,特别要注意检查金具经常活动、转动的部位和绝缘子串悬挂点的金具。

绝缘子及绝缘子窜

绝缘子与瓷横担脏污,瓷质裂纹、破碎,钢化玻璃绝缘子爆裂,绝缘子铁帽及钢脚锈蚀,钢脚弯曲;合成绝缘子伞裙破裂、烧伤,金具、均压环变形、扭曲、锈蚀等异常情况;绝缘子与绝缘横担有闪络痕迹和局部火花放电留下的痕迹;绝缘子串、绝缘横担偏斜;绝缘横担绑线松动、断股、烧伤;绝缘子槽口、钢脚、锁紧销不配合,锁紧销子退出等;重要交跨是否采用了独立悬挂点的双串绝缘子,重要交跨主要指下方跨越等级公路和高速公路、铁路、通航河流、人口密集地区。

防鸟装置

固定式:破损、变形、螺栓松脱等。
活动式:褪色、破损等。

各种监测装置

缺失、破坏。

线路通道

利用垂起固定翼无人机优势进行通道巡视,最终形成完整的一个通道影像图。