崇山峻嶺中的電網(wǎng)線路，平日里如何排除故障保證供電安全?傳統(tǒng)的方法是巡線工翻山越嶺去逐一巡視，高大上的做法是，工人在地面遙控小型無人機(jī)升空巡檢?，F(xiàn)在，更厲害的“神器”出現(xiàn)了。廣東電網(wǎng)耗時(shí)3年研發(fā)的大型無人直升機(jī)，可以搭載多個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)20公里遠(yuǎn)距離自動(dòng)巡檢，這在國內(nèi)電力行業(yè)是首次。相比普通的無人機(jī)，它有什么過人之處呢?
無人機(jī)遠(yuǎn)距離對高壓線“望聞問切”
花都市民最近若是抬頭看到一架白色無人直升機(jī)在空中盤旋，無需驚訝，這不是航拍，而是電網(wǎng)最先進(jìn)的“巡線工”在檢查線路安全。8月中旬，廣東電網(wǎng)選擇從韶關(guān)輸送進(jìn)花都的220KV韶林線作為實(shí)戰(zhàn)線路，讓這架長7米、高3米多的無人直升機(jī)“首秀”。
據(jù)機(jī)組人員、廣東電網(wǎng)公司電科院輸電研究室麥曉明介紹，無人機(jī)主要分為固定翼和旋翼兩種，固定翼無人機(jī)適合飛得較高的大面積測繪使用，電力行業(yè)巡檢則主要選擇旋翼無人機(jī)，可以更加近距離仔細(xì)觀測線路。最近五六年，電力行業(yè)開始應(yīng)用無人機(jī)巡線，此前基本是使用小型無人機(jī)，本次使用大型無人機(jī)搭載多傳感器對線路巡檢在國內(nèi)電力行業(yè)是首次。
廣東電網(wǎng)公司高壓研究所副所長饒章權(quán)介紹，此次飛行的無人直升機(jī)，采用智能巡檢系統(tǒng)，集成了可見光相機(jī)、紅外熱像儀、紫外成像儀、三維激光掃描儀、高精度慣性導(dǎo)航單元等5種傳感器于一身，巡視數(shù)據(jù)更全面、更準(zhǔn)確，巡視效率更高。
此次無人直升機(jī)按照航線全自動(dòng)飛行，是國內(nèi)首創(chuàng)的全自動(dòng)巡檢模式。飛行實(shí)現(xiàn)了對高壓線路數(shù)據(jù)的同步獲取、同步分析和同步定位，全方位、多角度對輸電線路的“望聞問切”。
單次巡檢可飛20公里以上
那么大型無人機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對輸電線路的“望聞問切”呢?麥曉明介紹，無人機(jī)搭載任務(wù)載荷升空，按照規(guī)劃好的線路自動(dòng)沿線路走向飛行，當(dāng)靠近線路桿塔時(shí)，對桿塔上的主要巡視目標(biāo)如絕緣子、金具、導(dǎo)線、塔身等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集。完成目標(biāo)線路所有巡檢任務(wù)后，自動(dòng)返航到起飛點(diǎn)進(jìn)行降落，技術(shù)人員回收數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)分析。
以前使用的小型無人機(jī)，是使用電池，飛行半徑只有500米左右，空中作業(yè)時(shí)間不能超過30分鐘。由于有效載重量低，搭載的傳感器也比較少，且需要地面人員手工控制，一般只能用于單個(gè)電塔巡視。而大型無人直升機(jī)則具備全自動(dòng)飛行功能，無需人工干預(yù)，單次巡檢線路長度更是能達(dá)到20公里及以上，“可以放出去一直飛，巡視一整條線路。”麥曉明說道。
據(jù)了解，大型無人機(jī)還配備了地面測控站和智能診斷系統(tǒng)，必要時(shí)能人工干預(yù)控制無人機(jī)及任務(wù)載荷。
無人機(jī)“首秀”發(fā)現(xiàn)多個(gè)樹障點(diǎn)
無人機(jī)巡線相比人工來說，優(yōu)勢明顯，可以對大面積深山、水田、湖泊等人工難以甚至無法到達(dá)的地區(qū)進(jìn)行巡檢，“能人所不能”。采集的數(shù)據(jù)也是高大全。
饒章權(quán)透露，這回巡視的線路，日常人工巡視一個(gè)月左右一次，比如桉樹之類的樹木由于長勢特別快，威脅到電網(wǎng)安全就不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而這次首飛就發(fā)現(xiàn)該線路上有3到4個(gè)樹障點(diǎn)，及時(shí)地反饋到當(dāng)?shù)毓╇娋职凑諛?biāo)記點(diǎn)去實(shí)測解決。不過，考慮到成本等因素，人工巡視在很長一段時(shí)間內(nèi)都不可能被完全替代，無人機(jī)巡線與人工巡線實(shí)際上是互補(bǔ)關(guān)系。
除了日常巡視，無人機(jī)還能用于救災(zāi)?，F(xiàn)在的無人機(jī)系統(tǒng)具有應(yīng)急巡檢模式及功能，專門針對各種自然災(zāi)害。可以快速飛往災(zāi)區(qū)上空實(shí)時(shí)了解災(zāi)后災(zāi)區(qū)內(nèi)的地形變化，電力設(shè)備的狀態(tài)、損壞程度及故障位置，為下一步搶險(xiǎn)修復(fù)做好第一手的資料獲取與工作準(zhǔn)備。
“我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)巡為主，人巡為輔。”饒章權(quán)表示，未來，廣東電網(wǎng)或?qū)⒃谑?nèi)布局幾個(gè)機(jī)巡作業(yè)中心，逐漸增加無人機(jī)數(shù)量，并根據(jù)無人機(jī)巡檢結(jié)果建立起一個(gè)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫。
Q&A
大型無人機(jī)會(huì)不會(huì)撞到鳥或樹?
答：無人機(jī)在飛行的時(shí)候路線、方向都可以隨時(shí)修正，碰到障礙也知道“聰明地”躲開。由于飛行時(shí)候發(fā)出的震動(dòng)聲音，鳥一般都會(huì)躲避。大型民航飛機(jī)撞上鳥群跟飛行速度快有很大關(guān)系，巡線用的無人機(jī)飛行速度比較低。
無人機(jī)巡檢的成功率如何?
傳統(tǒng)是人工手持望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)進(jìn)行巡檢，觀察手段及角度單一，即便人員經(jīng)驗(yàn)豐富，也難免會(huì)有疏漏、誤判的情況。無人機(jī)系統(tǒng)不一樣，其在線路斜上方觀察，搭載多種傳感器，確保了多源數(shù)據(jù)的全面和精確。不過，它也有弱點(diǎn)，有可能受到霧天、桿塔附近人居產(chǎn)生的炊煙等的干擾。
大型無人機(jī)具體情況：
長7米、高3米多
單次能長距離飛行20公里以上
全程自動(dòng)飛行
隨身攜帶可見光相機(jī)、紅外熱像儀、紫外成像儀、三維激光掃描儀、高精度慣性導(dǎo)航單元等5種傳感器
飛行途中可以接受地面監(jiān)測站人工干預(yù)
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