输电线路架设中对无人机的应用实践研究
何超
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何超,. 输电线路架设中对无人机的应用实践研究[J]. 中国电气工程,2022.6. DOI:10.12721/ccn.2022.157051.
摘要: 作为电网系统中不可或缺的组成部分,输电线路的质量直接关乎电力系统的整体质量。特别是随着社会对电力需求量不断增加,输电线路规模不断扩大,输电线路形式越发繁杂,这大大增加了输电线路建设以及检修的难度。在这样的背景下,传统人工架设和检修输电线路的模式显然不再适用。而如果可以合理引入无人机,则可以大大提升输电线路建设和检修的效率。本文着重探讨了无人机在输电线路中的具体应用,以期为新时期输电线路建设及检修工作提供参考。
关键词: 输电线路;线路架设;无人机
DOI:10.12721/ccn.2022.157051
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引言:

随着我国近年来低空空域的逐步开放,以及无人机控制技术、导航精度的提高,国内民用无人机发展非常迅猛,未来几年将保持50%以上的增长。技术的快速发展为大型固定翼无人机的民用领域行业应用提供的机遇和巨大促进作用。无人机以其简单小巧、成本低廉、容易操控、对作业环境要求低等优点已经在社会多个领域得到广泛应用。如今在输电线路运行方面的应用更发挥了巨大作用。目前,国内部分电力公司已采用小型固定翼无人机用于输电线路通道巡视,但大型固定翼无人机尚未广泛应用于电网巡检中,林业海洋等行业的成熟应用为电网应用提供了参考和借鉴意义,电网大范围通道巡视和应急灾情巡视需求,有必要进行大型固定翼无人机相关技术研究和推广应用。

一、输电线路项目中应用小型无人机的现状分析

无人机的技术发展进程在不断推进,特别是现阶段,将无人机应用在军事领域、测绘项目、搜救、监控等项目中,能从根本上提升信息和数据收集的时效性。在输电线路中应用无人机是民用无人机项目发展的重要组合形式。特别是在一些区段较为特殊地区,无人机能解决很大的问题,并且无人机具有成本低以及伤亡小等特征。另外,正是基于无人机的机动性能和便捷性,在高压输电线路巡视项目上能在有效提升应用价值的同时,优化人工成本,并且获得劳动力的解放。因此,在研究技术的过程中,使用人员要结合其实际运行结构和基本需求,建构更加贴合于实际的使用策略。

二、应用程序优势

电能是现代社会运营和发展不可或缺的能源,无论是工厂,企业还是家庭生活都离不开电能资源,因此电能的输送安全问题成为人们关注的重点。随着电力利用率的提高,人们对于电力稳定性的要求也有了很大的提升,输电标准和要求也随之提高。一般来说,输电线路的施工工程对环境的破坏性很大。主要对于导线的施工,传统使用的技术和设备落后,在扩建和布置过程中,山区河流等复杂的自然环境会对农作物造成危害,因此需要封堵道路。其次,由于施工流程十分困难和紧迫,安全隐患较多。但是在输电线路上广泛使用无人机,就避免出现这些故障,无人机技术有以下优点:第一。该着陆场面积小,维修方便,线路检测精度高,能够充分满足输电线路的要求,无人机面对各种复杂地形,可以成功完成了牵引绳的初期牵引引导,减少伐木量,无人机操作方便不太难,不需要太多的技术人员,在施工中遇到河流时也不需要挡住道路。无人机飞行速度慢,不容易发生事故。第四,无人机成本低,使用方便,为输电线路的建设节约了更多成本。传统的架设线路多采用人工架设,但这种架设方式消耗大量人力成本,施工周期相对较长,架设线路风险相对较高。虽然近几年人工架设线路比较困难,但已经引进了飞艇等技术,但由于移动性差,成本高,普及率低,风险系数较高,不适合推广。

2.1施工准备

主拖缆布设前,应在主拖缆两端选择视野开阔的地面作为无人机起飞位置,并将拖缆头置于无人机上。由于输电线路这项工作比较重要,特别是安装过程的精密度和各种安装基础的连接,除此之外,对于基础螺栓的测量要求也有着很高的要求,因此需要工作人员进行大量的测量工作。在测量的过程中,工作人员要以设计图纸来测量施工中心的位置,并且在测量仪表板前要进行反复的检查,中心位置测量原理应满足以下要求,首先要保证施工的方便,并且线路在安装之后不易出现损坏问题,除此之外,工作人员还要确保控制点之间的距离的标准。最后,为了方便施工,要在各个工作的位置要设置控制点。

2.2工程实施

在设置牵引绳时,应科学布置施工现场,以便选择适合无人驾驶飞机空中作业的天气条件进行飞行。具体而言,无人机操作员应站在起飞塔下方。操作遥控无人机,将牵引绳放回第一塔顶,到达第二塔后,与第二塔线航空运营商确认,可选择乘坐提前登上挂在塔上的滑轮继续到第三塔。线路维护工作对于变电站来说,有着非常重要的作用。在整个过程中,工作人员应提前分析故障类型,并且结合线路形态和备用状态,在当前控制阶段进行预处理,结合电压控制过程的要求。在检查前管理的基础上,还要避免检修异常或其他潜在的安全隐患。

2.3输电线路距离测量

从理论上讲,传统的测距技术存在测距范围小和测距精度高等缺点。无人机测距技术的诞生,有效地弥补了传统测距技术的缺陷和不足。在输电线路顶层安装超声波遥测等设备,可以大大提高输电线路的测量精度和效率。在2015年,利用无人机遥测技术测量输电线路走廊下木质墙体时,华北基地电力公司对经纬仪的测量结果进行了比较,发现无人机测距技术的测距误差5%以内,这充分反映了无人机测距结果的准确性,满足了无人机测距精度的要求。

三、具体应用

无人机的应用解决了人工架设飞艇存在的问题,有效地保证了电网建设质量,避免了对森林资源的破坏。选择起飞地点,完成拖曳缆绳布置,将缆绳末端连接到无人机上,然后展开工作。在本施工阶段,首先确保操作员在塔架下方,然后根据工作流程通过塔架和塔架远程控制无人机。并与高空人员进行信息沟通,确认各区段无问题后,可进行进一步的处理,驾驶无人机,以同样的方式按塔的下一个顺序飞行,以解决了测量距离的问题。

四、实例分析

以某地区输电线路安装工程为例,该地区河流众多,各地区之间难以协调,人工处理作为主要施工手段,不仅耗时长,成本高,而且切断了安装通道,解决了这些问题。必须。无人机必须用于布置作业,需要调整设备和牵引绳。前者可选择多旋翼飞机,后者应考虑牵引绳的强度和重量,确保更简单的操作,结果牵引绳的各种参数性能良好,但具体应用通过计算起飞重量,必须要符合施工要求确保进入正式的安装阶段,并且必须要保证在起飞地点足够宽,周边无障碍物,在正式布置之前,还要了解天气情况,避免不利天气因素干扰布置,并根据施工计划按部就班,顺利完成部署任务。

五、注意事项

无人机有很多优点,但使用不当会对布线产生不利影响。按照相关操作顺序,以最快的速度切断钢丝绳,同时在切断钢丝绳时,要保证运行过程中信号稳定。塔上人员和地面人员随时通信配合,高空作业危险因素高,应在相关规定的基础上,采取保护措施,避免不必要的损失。所有的基础塔都要安装滑车,并且进行定期检查,为了防止牵引绳跳跃,要注意缆绳。

六、结语

从总体上看,传统的布线方式存在着对环境危害大,时间长和安全隐患等缺陷,需要改变布线方式,充分利用无人机,提高操作灵活性,有效控制各种环境因素的制约,本文对这个问题进行了深入的研究,并且提出了具体的解决措施,以推动我国无人机技术水平的提高。

参考文献:

[1]高乐天,宋晓,武静.输电线路架设中对无人机的应用实践研究[J].电子世界,2017(01):130-131.

[2]阮家松.输电线路架设中对无人机的应用实践探究[J].低碳世界,2017(31):48-49.

[3]李俊鹏.输电线路架设中对无人机的应用实践研究[J].居业,2018(05):118+120.

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