揭秘輸電線路無人直升機(jī)智能巡檢
7月26日，記者跟隨山東電力科學(xué)研究院無人直升機(jī)項(xiàng)目組來到濰坊市壽光侯鎮(zhèn)，見證無人直升機(jī)對220千伏壽海線的智能巡檢。早在2010年4月，山東電力集團(tuán)公司自主研發(fā)的同步智能電力線路無人飛行巡檢系統(tǒng)，在500千伏帶電線路上試飛成功，本次飛行只是無人直升機(jī)巡線納入巡檢常態(tài)化應(yīng)用的第一步。
多重“復(fù)眼” 彌補(bǔ)人工巡線不足
無人直升機(jī)飛行巡檢相比于人工巡檢具有很多特殊的優(yōu)勢，記者看到的這只30千克重、2.2米長ZN-2型無人直升機(jī)可以在線路上方，從不同角度拍攝到圖像，提供更加完備的數(shù)據(jù)資料，彌補(bǔ)人工巡線的不足。
更重要的是，這只如同超大號蜻蜓般的無人機(jī)具有4只與眾不同的“眼睛”，可以“看清”桿塔和輸電線路出現(xiàn)的各種難題。通過搭載高清晰照相機(jī)、攝像機(jī)，無人直升機(jī)可以在可見光條件下識(shí)別松動(dòng)、損壞等問題;紅外測溫儀的應(yīng)用，使得無人直升機(jī)可以在紅外條件下檢測到導(dǎo)線、間隔棒的發(fā)熱;如果導(dǎo)線發(fā)生放電和電暈等現(xiàn)象，無人直升機(jī)搭載的紫外成像儀可以大顯身手;另外，無人直升機(jī)還能夠通過專用儀器計(jì)算出高負(fù)荷條件下，迅速計(jì)算出導(dǎo)線間距是否合理。以上多只“眼睛”合理調(diào)配使用，可以克服人眼視力與角度上的各種不足，大大提高線路巡檢的速度和質(zhì)量。
高度智能 快速完成精密檢測
從上午10時(shí)33分開始，在一陣轟鳴聲中無人直升機(jī)僅用時(shí)18分鐘，就完成了對220千伏壽海線6基桿塔的巡檢。無人直升機(jī)每次飛行時(shí)間可達(dá)1小時(shí)，每小時(shí)巡線20公里線路，懸停1分鐘，即可完成整個(gè)桿塔的可見光檢測，工作人員則在地面站測控儲(chǔ)運(yùn)車上對實(shí)時(shí)傳輸?shù)木€路、桿塔情況進(jìn)行檢查、分析。
無人直升機(jī)的快速、便捷是人工巡線難以比擬的。壽光市供電公司線路運(yùn)行工區(qū)的劉永俊告訴筆者，在巡視壽海線3年里，他背著紅外測溫儀、望遠(yuǎn)鏡巡視5000米線路大約需要8個(gè)小時(shí)，一旦遇到雨雪，則會(huì)超過十幾個(gè)小時(shí)。而身邊的無人直升機(jī)項(xiàng)目組組長王騫介紹說，“在正常天氣條件下，無人直升機(jī)空中作業(yè)40分鐘就可以完成壽海線14基桿塔、5000米輸電線路的巡檢任務(wù)，極大地降低了巡線作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、成本、時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度”。
王騫介紹說，無人直升機(jī)智能巡檢系統(tǒng)榮獲了中國電力科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)、國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，目前已經(jīng)具備一鍵式自主升降、航線自動(dòng)跟蹤、軌跡實(shí)時(shí)展示、三維程控飛行、可見光與紅外雙重測試、自動(dòng)巡檢、多路雙向同步傳輸、安全預(yù)警策略、紅外熱圖分析、智能故障診斷等十大功能。
挑戰(zhàn)高海拔 戰(zhàn)勝惡劣自然條件
目前，無人直升機(jī)巡檢現(xiàn)已在低海拔地區(qū)得到常態(tài)化應(yīng)用，可大大提高巡檢效率和質(zhì)量。然而高海拔地區(qū)低氣壓、低氧、低溫、干燥、大風(fēng)和強(qiáng)日光輻射等惡劣的自然環(huán)境，對線路運(yùn)行檢修工作提出更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
從技術(shù)角度而言，如何克服無人直升機(jī)平臺(tái)在3000米以上高海拔地區(qū)的起飛和負(fù)載問題，提升無人直升機(jī)在低溫、大風(fēng)、揚(yáng)沙等微氣象條件下，以及空氣密度低、氧氣含量低等自然條件下，開展線路檢測的可行性與可靠性，是當(dāng)前無人直升機(jī)智能巡檢的最新挑戰(zhàn)?？峙聶C(jī)載檢測設(shè)備的高度輕量化、集成化、智能化，以及研究探索無人直升機(jī)平臺(tái)飛行機(jī)理，提升優(yōu)化無人直升機(jī)氣動(dòng)結(jié)構(gòu)，將是無人直升機(jī)成為高海拔地區(qū)先進(jìn)科學(xué)高效的巡線方式的關(guān)鍵要素。
長航時(shí)、高航程、大載荷的無人直升機(jī)，智能化程度高、操縱簡單的無人直升機(jī)，以及群飛和多無人直升機(jī)協(xié)同控制，我們可以充分展望無人直升機(jī)在電網(wǎng)領(lǐng)域未來的發(fā)展。但是有一點(diǎn)毫無疑問，無人直升機(jī)將在智能巡視檢測、帶電檢修、放線施工、事故搶修等領(lǐng)域，發(fā)揮越來越重要的作用。
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