輸電線路無人機智能巡檢系統建設
輸電線路設備規模快速增長,管理細度、運檢強度持續提高,結構性缺員問題日益顯現,亟需深度融合大云物移智鏈等新型數字技術,加快智能運檢裝備落地應用,用信息化手段,實現人機協同,為運檢提質增效、基層賦能減負注入新動力,為此,推出無人機智能巡檢。
無人機智能巡檢系統建設背景
傳統的電力線路巡檢主要依靠人工巡檢和直升機巡檢兩種方式。
人工巡檢是基礎的方式,這種方式存在諸多弊端,一方面,勞動強度大,巡檢人員需要長時間在野外工作,尤其是在地形復雜的區域,人身安全面臨較大威脅。另一方面,人工巡檢效率低下,受人力和時間限制,難以對大規模的電力線路進行快速、全面的檢查,巡檢周期長,難以做到及時發現和處理線路故障。而且,人工巡檢的準確性也會受到巡檢人員的經驗、技能水平以及工作狀態等因素的影響,容易出現漏檢、誤判等情況。
直升機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域。然而,直升機巡檢成本高昂,而且直升機巡檢的精度相對有限,對于一些細微的線路故障,如導線的輕微磨損、絕緣子的微小裂紋等,難以準確檢測出來。
面對上述電力線路運維巡檢痛點,以及無人機技術的不斷進步和成熟,可以通過無人機智能巡檢系統,進行線路巡檢能力的增強和革新。
無人機智能巡檢系統建設價值
無人機具有體積小、重量輕、操作靈活等特點,能夠輕松穿越復雜的地形和環境,到達人工和直升機難以到達的區域,實現對電力線路的全方位、無死角巡檢。
無人機可以搭載多種先進的檢測設備,如高清攝像頭、紅外熱成像儀、紫外成像儀、激光雷達等。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,如導線的斷股、金具的松動等;紅外熱成像儀可以檢測線路設備的溫度分布情況,及時發現因設備過熱而可能引發的故障隱患;紫外成像儀能夠檢測到絕緣子的電暈放電現象,評估絕緣子的絕緣性能;激光雷達則可以對線路走廊的地形地貌進行高精度測繪,為線路的規劃和維護提供準確的數據支持。
在智能電網建設的大背景下,無人機巡檢能夠實現對電力線路的實時監測和數據采集,并通過無線通信技術將數據實時傳輸到地面控制中心,巡檢人員可以及時對數據進行分析和處理,實現對線路故障的快速定位和診斷,大大提高了電力線路的運維效率和可靠性。此外,無人機巡檢還可以與其他智能監測設備相結合,形成一個完整的智能監測體系,為智能電網的安全穩定運行提供有力保障。
核心功能介紹
線路臺賬管理:詳細記錄線路名稱、電壓等級、起止位置等基礎信息,以及桿塔、導線等關鍵參數,同時也記錄了絕緣子、金具等設備的型號、廠家、安裝時間等資料,為巡檢提供精準數據支撐。
飛行設備管理:綜合管理飛行人員、飛行設備和電池等信息,構建起完善的飛行設備管理體系。
空域審批管理:對計劃巡檢空域進行合法性審查,判斷是否處于禁飛或限飛區域。提交空域使用申請,涵蓋飛行時間、路線、高度及無人機性能等詳細信息,確保飛行合規。
智能航跡規劃:根據給定的任務目標(如對特定區域的電力線路巡檢、地理測繪等)、環境信息(包括地形、障礙物分布、禁飛區等)以及無人機自身的性能參數,運用智能算法,計算出一條或多條最優或較優的飛行軌跡,避免遺漏重要的檢測點。
任務發布:巡檢任務派發統一發送至相關任務執行部門和人員。
自主巡檢:系統支持自主飛行模式,操作人員可以預先設定飛行路線、高度、速度等參數,無人機能夠按照預設的任務自動飛行并完成巡檢工作。能夠根據不同的巡檢作業區域選擇不同的航跡路線,同時也可根據用戶對不同設備的巡檢等級進行個性化標注航跡點,在無人機自主飛行巡檢過程中進行拍照。
高清圖像采集:無人機可搭載高分辨率的光學攝像頭,能夠在不同的飛行高度和角度下,清晰拍攝電力線路、桿塔、絕緣子等設備的細節圖像。比如在對輸電線路巡檢時,攝像頭可以捕捉到導線是否存在斷股、磨損,金具是否松動、變形等細微狀況,為后續的故障分析提供直觀準確的資料。
紅外熱成像檢測:配備紅外熱成像儀,可檢測電力設備的溫度分布情況。由于電力設備在運行過程中,若出現接觸不良、過載等故障,往往會產生局部發熱現象,通過紅外熱成像儀能快速、準確地發現這些異常熱點。
紫外成像檢測:利用紫外成像技術,可檢測電力設備表面的電暈放電現象。
激光雷達測繪:搭載激光雷達設備,可對電力線路走廊進行高精度的三維測繪,生成詳細的三維模型。
實時數據傳輸:具備實時數據傳輸功能,通過無線通信技術,將無人機采集到的圖像、視頻、溫度數據等實時傳輸到地面控制中心。地面操作人員可以在第一時間查看無人機的飛行狀態和檢測數據,及時做出決策。同時,數據的實時傳輸也便于遠程專家進行實時分析和指導。
智能識別分析:對圖像、溫度等數據進行深入分析,實現對電力設備狀態的評估和故障診斷。
智能報警:當檢測到設備存在異常情況(如溫度過高、電暈放電嚴重等)時,系統能夠自動發出報警信號,提醒運維人員及時處理。
無人機在其他部分行業應用
1)新能源
通過無人機實現風機、光伏廠站設備自主巡檢,自動生成巡檢報告。
2)石油管道
依托無人機、AI人工智能及大數據分析,改變管道保護延續了幾十年的人工巡檢、被動發現、無從查證等現狀,實現了對油氣管道數字化、可視化、智能化的全天候、高效率保護。
3)鐵路沿線
無人機配合對高鐵沿線易飄浮物以及鐵路10KV線路避雷設施、桿塔本體、導線、金具、絕緣子、鳥巢等設備進行巡檢。
4)應急救援
無人機配合應急、通訊、電力等部門,開展測繪類、監控類、通訊保障類救援工作。
5)公安警用
通過無人機實現會場及人員密集場所安全監察,違法犯罪場景監控及人員抓捕。在高速沿線基站為核心,利用鐵塔高位、傳輸、電力等資源優勢,結合高速交警、氣象局、旅游局、應急廣播電臺等單位業務需求,提供高速路況高位全景監控、重點路段氣象監測預警等便捷高效的信息服務。
6)環境保護
通過無人機巡檢城市環境,監測河道污染,監測空氣質量,分析數據推演未來態勢。
7)住房和城鄉建設
通過無人機巡查工地現場違章違規行為,核驗工程質量,安全督導檢查等。
伴隨科技進步與行業變革,無人機巡檢前景廣闊。技術上,它將深度融合人工智能、大數據、5G 等技術,實現更精準的智能識別、分析,以及高速穩定的數據傳輸,提升故障診斷效率。
應用領域不斷拓展,目前無人機在電力巡檢應用最廣泛和成熟,后續將廣泛應用于石油化工、鐵路、城市基建等行業,檢測設施隱患,保障安全,降低人工巡檢風險與成本。
政策層面,國家大力推動低空經濟,對智能巡檢、安全生產愈發重視,將出臺更多利好政策與標準,規范并推動無人機巡檢普及。同時,技術成熟與產業規模擴大將降低成本,提升效益,使其被更多企業采用。
未來,無人機巡檢有望成為基礎設施巡檢主流方式,以高效、安全、智能的優勢,為各行業穩定運行保駕護航,開啟智能巡檢新時代。