無人機(jī)電力巡檢方案已成熟 自動(dòng)化路線巡檢
“任務(wù)開始執(zhí)行,飛機(jī)即將前往起點(diǎn)……”近日,在330 kV天成線上空,一架無人多旋翼無人機(jī)按照既定路線實(shí)現(xiàn)了“站對(duì)站”自動(dòng)巡檢、數(shù)據(jù)屏回傳等高壓線巡檢工作的全過程場(chǎng)景應(yīng)用。
這是無人機(jī)巡線維護(hù)電力線的一個(gè)縮影。國家電網(wǎng)供電公司創(chuàng)新電力線巡檢方式,實(shí)現(xiàn)了從“人巡山路”到“無人機(jī)手動(dòng)控制”再到“無人機(jī)自動(dòng)巡航”的三重飛躍,開啟了“智能線路”的新征程。
電力供應(yīng)巡警每天行駛數(shù)百英里
“以前的檢查不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且效率低下,望遠(yuǎn)鏡也無法探測(cè)到供電塔的頂部。”根據(jù)公司的無人機(jī)操作班,在使用無人機(jī)檢查電力線之前,需要一大早起來準(zhǔn)備兩步線和分步線。
當(dāng)?shù)氐匦纹閸?。無論何時(shí)去線和線,周和他的同事們都需要開車到山腳下,然后步行去檢查線路。“參觀一座鐵塔只需要幾分鐘,但我們要走幾個(gè)小時(shí)。”回頭看看現(xiàn)在的班長(zhǎng)周,苦笑道。
“山上基本沒有路。山里的樹很高。如果你看不到鐵橋和鐵線,你必須‘瞄準(zhǔn)’森林外的塔的位置,并繼續(xù)朝那個(gè)方向移動(dòng)。”任崇陽說,有時(shí)候會(huì)越走越遠(yuǎn),需要重新“瞄準(zhǔn)”,繼續(xù)出發(fā)。他不記得他在這條線上巡邏了多久。
但他們最頭疼的不是山,不是一些叢林,不是各種蛇、昆蟲、螞蟻、野獸。“抓撓是家常便飯,最麻煩的是螞蚱的攻擊。”齊俊清回憶道。潛伏在草叢中的水蛭很難被發(fā)現(xiàn)。有時(shí)候腳濕了會(huì)發(fā)現(xiàn)水蛭在吸血。被螞蟥咬了幾次后,漸漸有了經(jīng)驗(yàn)。每次走路都要停下來,收緊褲子,擦鞋,做好預(yù)防措施。
在路上,他們要不斷的用自己撿的棍子探索道路。“蛇、昆蟲和螞蟻經(jīng)常出沒在巡邏線上。敲草可以把他們嚇跑。”。
每次巡線都要翻越至少兩三座山,早上六點(diǎn)出發(fā),最早要到晚上九點(diǎn)才能回來。他們只能在山里湊合著吃午飯。每次上山,他們都會(huì)買一些蛋糕,一包榨菜和幾瓶水。有時(shí)候水喝完了,只能喝山澗的溪水。山里下雨下雪的時(shí)候,就更難了。山路很滑,只能滾著爬上山下山。每次回去都變成泥人。“遠(yuǎn)遠(yuǎn)看是乞丐,近看是巡線。”他們經(jīng)常自嘲。
從“兩腳測(cè)量”到“科技檢驗(yàn)”
“準(zhǔn)備起飛”,110千伏下行鐵路線上傳來一陣轟鳴聲。在供電公司輸變電檢修中心“飛手”周的指揮下,一架無人駕駛飛機(jī)在空中平穩(wěn)盤旋,鳥瞰電力塔。
2020年8月18日,在“812”洪災(zāi)期間,輸電巡檢中心組織人員對(duì)連續(xù)暴雨造成的線路隱患進(jìn)行了排查治理。
隨著旋翼的轟鳴聲,一架裝有高清攝像頭的四旋翼無人機(jī)起飛,開始由無人機(jī)對(duì)線路進(jìn)行詳細(xì)檢查,并對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行了360度全方位死角檢查,尋找缺陷。
110千伏鐵路線承擔(dān)著蘭渝鐵路的供電任務(wù),它對(duì)電氣化鐵路牽引供電、鐵路運(yùn)輸信號(hào)供電和鐵路地區(qū)供電的重要性不言而喻。由于連續(xù)幾天暴雨,河道迅速拓寬,水位暴漲,使得距離河道十幾米的41號(hào)塔距離河岸只有五米左右,存在嚴(yán)重的安全隱患,也影響了蘭渝鐵路的安全運(yùn)營。
在發(fā)現(xiàn)這一隱患后,輸電檢查中心果斷采取行動(dòng),對(duì)黨鐵路41號(hào)塔河側(cè)進(jìn)行了加固。經(jīng)過10個(gè)小時(shí)的戰(zhàn)斗,超過10個(gè)pe
2020年,供電公司將從無人機(jī)的進(jìn)出存儲(chǔ)、充放電、維護(hù)和應(yīng)用管理等方面建立進(jìn)出存儲(chǔ)系統(tǒng)。全面規(guī)范17架各類無人機(jī)的管理,確保所有無人機(jī)始終處于“待命”狀態(tài),不定期開展無人機(jī)業(yè)務(wù)培訓(xùn),開展討論和建議,進(jìn)一步完善無人機(jī)工作機(jī)制。
2020年,供電公司輸電巡檢中心應(yīng)用無人機(jī)開展線路驗(yàn)收、故障巡檢、現(xiàn)場(chǎng)勘查、輔助點(diǎn)作業(yè)等領(lǐng)域的工作。完成了30條重要線路和1230座鐵塔的檢查工作,發(fā)現(xiàn)各類缺陷720處。完成故障巡視20次,發(fā)現(xiàn)故障20次。10月,組建無人機(jī)作業(yè)班,配備4名飛行員,承擔(dān)中心管轄的輸電線路巡檢工作,探索實(shí)踐無人機(jī)新技術(shù),全面推進(jìn)無人機(jī)智能巡檢技術(shù)應(yīng)用。
從手動(dòng)控制到自動(dòng)巡航
“以往無人機(jī)的人工操作,由于操作人員的技能水平和判斷標(biāo)準(zhǔn)不同,偶爾會(huì)出現(xiàn)檢查質(zhì)量和結(jié)果上的失誤,仍然存在一定的操作風(fēng)險(xiǎn),每次操作都需要操作人員和監(jiān)護(hù)人配合操作。效率比較低。”周介紹,如今使用無人機(jī)進(jìn)行自動(dòng)駕駛檢測(cè)后,只需一名監(jiān)護(hù)人即可完成全部檢測(cè)操作,降低了人工成本和操作強(qiáng)度,使工作更加規(guī)范和安全,檢測(cè)效率提高了15%。
在短短15分鐘內(nèi),無人機(jī)團(tuán)隊(duì)完成了330 kV輸電線路連續(xù)5基地自主巡檢,實(shí)現(xiàn)了“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”自主飛行、自主巡檢、自動(dòng)拍照等輸電線路桿塔巡檢工作的全過程應(yīng)用。這也標(biāo)志著330 kV輸電線路從“人工巡檢”到“自主巡檢”的突破。
借助新技術(shù),無人機(jī)只需導(dǎo)入航路,啟動(dòng)“一鍵啟動(dòng)”,即可自動(dòng)完成日常航路巡邏工作。幾十米高的塔上一個(gè)拇指大小的螺絲就算松開了,也逃不過無人機(jī)的“眼睛”。
據(jù)介紹,無人機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)主要采用RTK載波相位差分定位技術(shù)(定位精度可達(dá)到厘米級(jí)),通過高精度點(diǎn)云坐標(biāo)精確規(guī)劃無人機(jī)巡視軌跡,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)站到站、塔到塔的高精度自動(dòng)駕駛巡視,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳等功能。而其難點(diǎn)主要在于前期人為操控定位打點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集的過程,無人機(jī)能否安全完整的執(zhí)行航線命令,實(shí)現(xiàn)自主巡航,取決于記錄的每一個(gè)點(diǎn)是否準(zhǔn)確,飛行軌跡是否安全有效,所以這對(duì)于無人機(jī)“飛手”的技術(shù)也是一個(gè)相當(dāng)大的考驗(yàn)。
無人機(jī)作業(yè)班最終克服重重困難,憑借出色穩(wěn)定的飛行,成功實(shí)現(xiàn)無人機(jī)精細(xì)化巡檢自主作業(yè)。目前已利用無人機(jī)搭載激光雷達(dá)系統(tǒng),開展線路走廊高精度激光點(diǎn)云影像數(shù)據(jù)采集,已完成6條線路340公里點(diǎn)云三維實(shí)景建模。通過后臺(tái)建模后,可以智能地實(shí)現(xiàn)樹障排查、交叉跨越精確測(cè)量、隱患檢測(cè)、導(dǎo)線弧垂自動(dòng)檢測(cè)等,為線路的狀態(tài)分析和運(yùn)維決策提供可靠的依據(jù)。
現(xiàn)階段,為全面加強(qiáng)移動(dòng)巡檢任務(wù)閉環(huán)、無人機(jī)巡檢規(guī)范以及在線監(jiān)測(cè)裝置、智慧線路的統(tǒng)一管控,公司建立輸電智慧型一體化監(jiān)控平臺(tái),將各種監(jiān)測(cè)影像及數(shù)據(jù)匯聚于同一平臺(tái),實(shí)現(xiàn)輸電運(yùn)維各類數(shù)據(jù)的集約化和規(guī)范化管理,利用相關(guān)設(shè)備將無人機(jī)巡檢視頻、在線監(jiān)測(cè)視頻等實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控終端,使管理人員能隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況,運(yùn)籌帷幄于千里之外,應(yīng)急搶修指揮能力和效率大大提升。
2021年,國網(wǎng)供電公司開始規(guī)?;捎脽o人機(jī)自主巡檢。以“打造無人機(jī)作業(yè)班陣地,建設(shè)一個(gè)全景平臺(tái)、提升一個(gè)管理體系”為目標(biāo),全面規(guī)范無人機(jī)自主巡檢規(guī)?;鳂I(yè)智能化水平。完成所轄重點(diǎn)線路自主巡航建模及無人機(jī)可見光建模,建立輸電線路巡視路徑三維地圖數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用新技術(shù)智能設(shè)備提升線路運(yùn)維質(zhì)效。
國網(wǎng)供電公司將繼續(xù)堅(jiān)持科技引領(lǐng)、智慧發(fā)展導(dǎo)向,強(qiáng)化無人機(jī)應(yīng)用,加強(qiáng)自主科技創(chuàng)新,推進(jìn)“無人機(jī)+在線監(jiān)測(cè)+人工”三體系一平臺(tái)建設(shè),開創(chuàng)輸電線路智慧型發(fā)展新局面!
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