輸電線路無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)建設(shè)
輸電線路設(shè)備規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),管理細(xì)度、運(yùn)檢強(qiáng)度持續(xù)提高,結(jié)構(gòu)性缺員問題日益顯現(xiàn),亟需深度融合大云物移智鏈等新型數(shù)字技術(shù),加快智能運(yùn)檢裝備落地應(yīng)用,用信息化手段,實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同,為運(yùn)檢提質(zhì)增效、基層賦能減負(fù)注入新動(dòng)力,為此,推出無人機(jī)智能巡檢。
無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)建設(shè)背景
傳統(tǒng)的電力線路巡檢主要依靠人工巡檢和直升機(jī)巡檢兩種方式。
人工巡檢是基礎(chǔ)的方式,這種方式存在諸多弊端,一方面,勞動(dòng)強(qiáng)度大,巡檢人員需要長(zhǎng)時(shí)間在野外工作,尤其是在地形復(fù)雜的區(qū)域,人身安全面臨較大威脅。另一方面,人工巡檢效率低下,受人力和時(shí)間限制,難以對(duì)大規(guī)模的電力線路進(jìn)行快速、全面的檢查,巡檢周期長(zhǎng),難以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理線路故障。而且,人工巡檢的準(zhǔn)確性也會(huì)受到巡檢人員的經(jīng)驗(yàn)、技能水平以及工作狀態(tài)等因素的影響,容易出現(xiàn)漏檢、誤判等情況。
直升機(jī)巡檢雖然在一定程度上提高了巡檢效率,能夠快速覆蓋較大范圍的線路區(qū)域。然而,直升機(jī)巡檢成本高昂,而且直升機(jī)巡檢的精度相對(duì)有限,對(duì)于一些細(xì)微的線路故障,如導(dǎo)線的輕微磨損、絕緣子的微小裂紋等,難以準(zhǔn)確檢測(cè)出來。
面對(duì)上述電力線路運(yùn)維巡檢痛點(diǎn),以及無人機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟,可以通過無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng),進(jìn)行線路巡檢能力的增強(qiáng)和革新。
無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)建設(shè)價(jià)值
無人機(jī)具有體積小、重量輕、操作靈活等特點(diǎn),能夠輕松穿越復(fù)雜的地形和環(huán)境,到達(dá)人工和直升機(jī)難以到達(dá)的區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線路的全方位、無死角巡檢。
無人機(jī)可以搭載多種先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,如高清攝像頭、紅外熱成像儀、紫外成像儀、激光雷達(dá)等。高清攝像頭能夠拍攝到線路的高清圖像,便于巡檢人員清晰地觀察線路的外觀狀況,如導(dǎo)線的斷股、金具的松動(dòng)等;紅外熱成像儀可以檢測(cè)線路設(shè)備的溫度分布情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)因設(shè)備過熱而可能引發(fā)的故障隱患;紫外成像儀能夠檢測(cè)到絕緣子的電暈放電現(xiàn)象,評(píng)估絕緣子的絕緣性能;激光雷達(dá)則可以對(duì)線路走廊的地形地貌進(jìn)行高精度測(cè)繪,為線路的規(guī)劃和維護(hù)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
在智能電網(wǎng)建設(shè)的大背景下,無人機(jī)巡檢能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集,并通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂浦行?,巡檢人員可以及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)線路故障的快速定位和診斷,大大提高了電力線路的運(yùn)維效率和可靠性。此外,無人機(jī)巡檢還可以與其他智能監(jiān)測(cè)設(shè)備相結(jié)合,形成一個(gè)完整的智能監(jiān)測(cè)體系,為智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。
核心功能介紹
線路臺(tái)賬管理:詳細(xì)記錄線路名稱、電壓等級(jí)、起止位置等基礎(chǔ)信息,以及桿塔、導(dǎo)線等關(guān)鍵參數(shù),同時(shí)也記錄了絕緣子、金具等設(shè)備的型號(hào)、廠家、安裝時(shí)間等資料,為巡檢提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。
飛行設(shè)備管理:綜合管理飛行人員、飛行設(shè)備和電池等信息,構(gòu)建起完善的飛行設(shè)備管理體系。
空域?qū)徟芾恚簩?duì)計(jì)劃巡檢空域進(jìn)行合法性審查,判斷是否處于禁飛或限飛區(qū)域。提交空域使用申請(qǐng),涵蓋飛行時(shí)間、路線、高度及無人機(jī)性能等詳細(xì)信息,確保飛行合規(guī)。
智能航跡規(guī)劃:根據(jù)給定的任務(wù)目標(biāo)(如對(duì)特定區(qū)域的電力線路巡檢、地理測(cè)繪等)、環(huán)境信息(包括地形、障礙物分布、禁飛區(qū)等)以及無人機(jī)自身的性能參數(shù),運(yùn)用智能算法,計(jì)算出一條或多條最優(yōu)或較優(yōu)的飛行軌跡,避免遺漏重要的檢測(cè)點(diǎn)。
任務(wù)發(fā)布:巡檢任務(wù)派發(fā)統(tǒng)一發(fā)送至相關(guān)任務(wù)執(zhí)行部門和人員。
自主巡檢:系統(tǒng)支持自主飛行模式,操作人員可以預(yù)先設(shè)定飛行路線、高度、速度等參數(shù),無人機(jī)能夠按照預(yù)設(shè)的任務(wù)自動(dòng)飛行并完成巡檢工作。能夠根據(jù)不同的巡檢作業(yè)區(qū)域選擇不同的航跡路線,同時(shí)也可根據(jù)用戶對(duì)不同設(shè)備的巡檢等級(jí)進(jìn)行個(gè)性化標(biāo)注航跡點(diǎn),在無人機(jī)自主飛行巡檢過程中進(jìn)行拍照。
高清圖像采集:無人機(jī)可搭載高分辨率的光學(xué)攝像頭,能夠在不同的飛行高度和角度下,清晰拍攝電力線路、桿塔、絕緣子等設(shè)備的細(xì)節(jié)圖像。比如在對(duì)輸電線路巡檢時(shí),攝像頭可以捕捉到導(dǎo)線是否存在斷股、磨損,金具是否松動(dòng)、變形等細(xì)微狀況,為后續(xù)的故障分析提供直觀準(zhǔn)確的資料。
紅外熱成像檢測(cè):配備紅外熱成像儀,可檢測(cè)電力設(shè)備的溫度分布情況。由于電力設(shè)備在運(yùn)行過程中,若出現(xiàn)接觸不良、過載等故障,往往會(huì)產(chǎn)生局部發(fā)熱現(xiàn)象,通過紅外熱成像儀能快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)這些異常熱點(diǎn)。
紫外成像檢測(cè):利用紫外成像技術(shù),可檢測(cè)電力設(shè)備表面的電暈放電現(xiàn)象。
激光雷達(dá)測(cè)繪:搭載激光雷達(dá)設(shè)備,可對(duì)電力線路走廊進(jìn)行高精度的三維測(cè)繪,生成詳細(xì)的三維模型。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸:具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸功能,通過無線通信技術(shù),將無人機(jī)采集到的圖像、視頻、溫度數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂浦行?。地面操作人員可以在第一時(shí)間查看無人機(jī)的飛行狀態(tài)和檢測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)做出決策。同時(shí),數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸也便于遠(yuǎn)程專家進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和指導(dǎo)。
智能識(shí)別分析:對(duì)圖像、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估和故障診斷。
智能報(bào)警:當(dāng)檢測(cè)到設(shè)備存在異常情況(如溫度過高、電暈放電嚴(yán)重等)時(shí),系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒運(yùn)維人員及時(shí)處理。
無人機(jī)在其他部分行業(yè)應(yīng)用
1)新能源
通過無人機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)、光伏廠站設(shè)備自主巡檢,自動(dòng)生成巡檢報(bào)告。
2)石油管道
依托無人機(jī)、AI人工智能及大數(shù)據(jù)分析,改變管道保護(hù)延續(xù)了幾十年的人工巡檢、被動(dòng)發(fā)現(xiàn)、無從查證等現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)了對(duì)油氣管道數(shù)字化、可視化、智能化的全天候、高效率保護(hù)。
3)鐵路沿線
無人機(jī)配合對(duì)高鐵沿線易飄浮物以及鐵路10KV線路避雷設(shè)施、桿塔本體、導(dǎo)線、金具、絕緣子、鳥巢等設(shè)備進(jìn)行巡檢。
4)應(yīng)急救援
無人機(jī)配合應(yīng)急、通訊、電力等部門,開展測(cè)繪類、監(jiān)控類、通訊保障類救援工作。
5)公安警用
通過無人機(jī)實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)及人員密集場(chǎng)所安全監(jiān)察,違法犯罪場(chǎng)景監(jiān)控及人員抓捕。在高速沿線基站為核心,利用鐵塔高位、傳輸、電力等資源優(yōu)勢(shì),結(jié)合高速交警、氣象局、旅游局、應(yīng)急廣播電臺(tái)等單位業(yè)務(wù)需求,提供高速路況高位全景監(jiān)控、重點(diǎn)路段氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警等便捷高效的信息服務(wù)。
6)環(huán)境保護(hù)
通過無人機(jī)巡檢城市環(huán)境,監(jiān)測(cè)河道污染,監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量,分析數(shù)據(jù)推演未來態(tài)勢(shì)。
7)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)
通過無人機(jī)巡查工地現(xiàn)場(chǎng)違章違規(guī)行為,核驗(yàn)工程質(zhì)量,安全督導(dǎo)檢查等。
伴隨科技進(jìn)步與行業(yè)變革,無人機(jī)巡檢前景廣闊。技術(shù)上,它將深度融合人工智能、大數(shù)據(jù)、5G 等技術(shù),實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的智能識(shí)別、分析,以及高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸,提升故障診斷效率。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,目前無人機(jī)在電力巡檢應(yīng)用最廣泛和成熟,后續(xù)將廣泛應(yīng)用于石油化工、鐵路、城市基建等行業(yè),檢測(cè)設(shè)施隱患,保障安全,降低人工巡檢風(fēng)險(xiǎn)與成本。
政策層面,國(guó)家大力推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì),對(duì)智能巡檢、安全生產(chǎn)愈發(fā)重視,將出臺(tái)更多利好政策與標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范并推動(dòng)無人機(jī)巡檢普及。同時(shí),技術(shù)成熟與產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大將降低成本,提升效益,使其被更多企業(yè)采用。
未來,無人機(jī)巡檢有望成為基礎(chǔ)設(shè)施巡檢主流方式,以高效、安全、智能的優(yōu)勢(shì),為各行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航,開啟智能巡檢新時(shí)代。