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输电线路无人机巡检技术导则有望2015年出台

作者:18新利体育 发布时间:2020-10-28 09:42 点击:

  6月27日,一份《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》(简称“《导则》”)的电力行业标准草案,由中国电力企业联合会标准化中心对外发布,公开征求意见。

  中电联标准化中心副主任刘永东告诉记者,该《导则》由中国电力科学院武汉分院(即原“武高所”)负责具体编写与拟定。记者电话采访了该《导则》编写与反馈联络的专工张丽华,她表示,该《导则》在业界引发了一定的关注和反响,目前《导则》编写团队,即全国电力架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会,正在整理收到的修改意见与建议,预计将在11月组织专家进行会审,再根据会审意见进行修改,并于春节前后形成报批稿。如一切顺利,按计划能够在2015年3月左右正式出台,成为我国输电线路运维领域首份关于无人机应用作业的行业标准。

  2013年3月,国家电网公司运检部就曾下发一份关于输电线路直升机、无人机和人工协同巡检模式试点工作方案的文件,明确圈定了包括湖北、山东、浙江等10个省份检修公司作为试点单位,利用2~3年时间开展输电线路新型巡检模式规范化应用试点工作,成果验收与总结将在2015年进行。

  据了解,在国网公司范围内,采用直升机进行架空输电线路巡检的探索已经进行了6个年头。国网通航公司长期致力于大型有人直升机及固定翼飞机的平台研发与巡线应用,且技术更新颖、操作更简便、性价比更高的无人机巡线作业应用,则通过各网省公司的检修公司分别展开。

  无人机巡检主要分为直升机巡检和固定翼巡检两种。得益于长时间悬停拍摄的可操作性,无人直升机主要应用于对电网设备的可见光和红外精细化巡检,而固定翼无人机由于难以控制悬停操作,则适合大范围、快速的通道巡检。因此,在各网省公司的无人机巡线发展序列中,无人直升机首当其冲,也是目前最为成熟的应用。

  记者通过了解发现,在山地、丘陵地貌普遍的省份,无人直升机巡检工作往往开展得 枝繁叶茂,例如浙江、福建、湖北正是代表。荆楚大地作为国网范围内网架结构的中间节点,还承载着4条特高压线路的运行,得天独厚的地理条件和多年浸润的科研储备,为湖北省电力公司检修公司开展无人机应用研发与巡检作业提供了重要的天时地利。为此,记者在湖北省电力公司检修公司无人机巡检专业团队的带领下,前往武汉500千伏军山变电站,实地领略了一把无人机巡检的“现场直播”。

  7月31日上午10点,“室外温度43摄氏度,风速10米每秒,地面工作站一切正常,大家各就各位。”在军山变的围墙外,一架搭载着高像素数码相机和拍摄云台的四旋翼无人机静静停在水泥地面上。

  围绕着它和地面站,无人机团队工作人员各就各位,交替发出实况播报与指令。担任本次巡检任务“飞控手”的吴军,是湖北省电力公司检修公司科技开发公司科技咨询部主任,也是无人机团队的主创成员之一。累计上百个小时的飞行控制训练与实战经验,已经将他锤炼成一位熟练的飞控手。“要知道,目前市场上飞控手一次作业的平均报价高达几千元,我们积极培养自己员工成功飞控手,可以节省一大笔人工成本呢。”吴军说。

  一切准备就绪,“三、二、一、起飞!”无人机团队的另一中坚力量李柏松镇守地面站指挥中心发出指令,无人机轻盈迅速地飞离了地面,地面站随时播报其爬升速度:“每秒5米、每秒6米、每秒7米……”很快,无人机到达约50米高度,速度保持在每秒7.5米,紧接着开始悬停,地面站的屏幕上出现了无人机传回的实时航拍图像,一张图片分辨率高达2500万像素。十分钟后,图像采集完毕,在地面站与飞控手的配合下,无人机徐徐落地。安全着陆并不意味着当天的巡检任务已完成,工作人员需要带着设备回到办公室,将拍摄内容从相机储存卡中导出。通过高清晰度图像的前后比对,有针对性地查找线路故障点与缺陷,为检修班组执行消缺任务提供了可靠高效的依据。

  “这样的无人机巡检已经列入我们湖北省电力公司常态化巡检工作之一,在国网范围内还是第一家。”湖北省电力公司 检修公司科技开发公司纪委书记董小青可以称得上是无人机团队的“项目经理”,作为一个业务型领导,他几乎全程参与了湖北省电力公司检修公司无人机巡检常态化这块招牌的打造过程,“而且我们2010年开展的‘小型无人飞行器智能巡检应用研究’,获得了湖北省电力公司2011年科技进步三等奖。”“我们的无人机不仅列入常态化巡检手段,在特高压线路和电力应急抢修中也取得了让我们非常骄傲的成绩。”据湖北省电力公司检修公司科技开发公司总经理杜勇介绍,2010年,在1000千伏晋东南—南阳—荆门交流试验示范工程一回特高压大负荷试验现场监控中,湖北省电力公司检修公司使用无人机检查杆塔本体设备,特别挂载红外测温和紫外光检测设备针对重点地段线路金具和导线连接处、导线接续管、耐张跳线连接处等开展红外测温工作,还使用可见光成像设备全面梳理线路交叉跨越、大跨越地段,开展重要交跨地段的线路弧垂和安全距离测量,成为中国特高压工程无人机巡检的“处女航”。

  真正让湖北电力公司检修公司的无人机“一炮而红”的是今年春节期间湖北巴东的冰灾。今年2月,湖北省范围内第一轮暴雪冰冻天气持续多日,多地区电力输送中断,抢修工作刻不容缓。最为严峻的挑战来源于海拔2900米高山上几基110千伏铁塔的倒塌,现场条件恶劣,难以凭借人工开展事故分析。恩施供电急中生智,请求湖北这支无人机设备支援。董小青当即带着团队从咸宁奔赴巴东高山,在冰雪中疾驰了近24小时到达事故现场。“我们的无人机在正常环境下执行任务,电池可以支持30~35分钟,但由于巴东海拔高、气温低达零下17摄氏度,导致飞机一起飞,能效全面下降60%。我们立即更换电池并现场调整作业,几乎将一趟航程控制在12分钟之内,最终圆满完成了这次应急抢修任务。”

  “除了设备定点检修和故障查找、电力应急抢修之外,我们的无人机还可以搭载激光雷达设备进行电力线路作业、通道检查及航拍等。总之,不断将现有的先进 设备小型化实现机载,不断拓展无人机平台应用,是我们接下来的发展方向。”该公司副总经理覃绍先这样告诉记者,“比如,我们正在与设备厂家合作研发三维激光雷达和紫外光检测技术及设备,并试图完成小型化以实现机载,但这项任务还很艰巨。”据李柏松介绍,无人机搭载激光雷达设备在电力线路上作业,能快速准确地获取输电线路廊道范围内的地表三维数据,具有作业速度快,测量精度高、测量数据量大、自动化程度高等特点,有助于提高运检管理的效率;可实时监控复杂特殊地段和输电线路安全,为输电线路防灾减灾提供科学依据。

  利用无人机开展通道检查及航拍,可以克服复杂地形对巡检作业的影响,开展各种地形下的输电线路巡检作业,大大节省人力物力。湖北省电力公司检修公司运维部专工胡川说:“我们一开始就做过精细的经济技术分析,采用无人机巡检,比传统的人工巡检作业经济、高效、安全风险小。”诚然,不能否认的是,目前国外厂家向中国出口的无人机尚存在诸多问题,例如价格昂贵、维护保养成本高、周期长等。记者甚至了解到,某网省公司无人机团队在某次常态巡检过程中,就出现过飞机突然发生技术故障无法正常执行任务的事故,带来了人身安全隐患。随后又经历了数月的送厂返修过程,最终更换了关键部件,无人机才回到巡检团队手中,开始重新执行任务。

  正如杜勇所言,无人机巡检效率的提高和安全生产的保障光靠无人机巡检团队的努力是不够的,还需要无人机及机载设备厂家的协助,而国际供货商在及时的技术支撑和售后维护方面,其劣势显而易见。

  另一个未知的情况是,国网公司今年统一招标采购了数台无人直升机,标志着其在打造大中小型无人机巡检作业体系的全盘布局中将要发力。面对小型无人机和大中型无人机在荷载能力上的显著分野,是大中型无人机搭载一般设备,还是小型无人机搭载小型化设备,究竟哪一种模式更为经济高效,是未来较长一段时间内,国网公司将要面对的一道选择题。这道选择题如何得出最优解,值得持续关注。

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