无人机技术与电力应用紧密结合,针对危险、紧急、重复性任务设计一系列解决方案,为电力系统建设、运维等工作提供高效保障。
一、规划设计
无人机解决方案快速采集地理信息,提供可视化二维、三维模型,高效辅助规划设计。
1)线路规划
用无人机快速构建线路环境三维模型,获取精确地理坐标,辅助设计人员规划更合理的路线。
2)工程测绘
低成本,高效率的航测解决方案为设计单位提供精准的可视化实景信息。
二、施工验收
客服环境障碍,降低人员风险,有效提升施工验收效率
1)工程监督
无人机全方位覆盖各个施工环节,提升监督效能,增强前后方部门协同。
2)施工放线
无人机携带初级牵引绳实现山谷、河流等大跨越等环境快速线缆架设。
3)线路验收
全方位获取设施细节,高效安全,避免人员登塔风险。
4)数字化移交
通过高效三维建模将电网信息数字化,便于后期自动巡检、基础数据分析等自动化应用。
三、电网巡检
对电网设施和环境进行自动化、精细化巡检,降低工作出错率与风险,大幅提升效率。
1)树障巡检
对电网通道进行快速三维实景建模,获取可视化精准数据,有效降低运营维护成本。
2)线路防外破
无人机大幅提升电网巡视的速度和频次,有效防止外部破坏。
3)精细化巡检
无人机精细化、自动化巡检能高效提供标准化数据,及时发现故障隐患。
4)红外巡检
对电网设备进行即时温度分析,快速识别设备异常。
5)故障巡检
多角度,近距离巡检,快速定位故障点,及时排除故障。
6)夜间巡检
大疆无人机支持夜间作业,提升运维应急能力。
四、发电巡检
多维度采集发电设备信息,降低运维难度,减少停机时间。
1)锅炉内壁巡检
无人机可进入锅炉内等人员难以触及的区域进行全面检查,避免事故隐患,提升发电效率。
2)风电巡检
代替人员进行高空作业,检查时无需停机,保障风机可靠运行。
3)光伏巡检
热成像与可见光结合,自动化高速检测,大幅提升检测效率。
五、特种作业
无需断电、等塔,快速响应,安全作业。
异物清除
无人机携带喷火设备清除高空异物,无需断电登塔,作业高效安全。
六、案例:
川藏电网巡检:无人机如何克服高海拔极端环境考验?
国网四川送变电公司运维的藏区电网线路总长超过6500千米,覆盖26万平方公里国土,跨越甘孜、阿坝、凉山少数民族自治州,保障和改善了藏、羌、彝、苗等各族群众的生产生活,是区域经济社会的生命线。然而藏区电网横亘高山峡谷,输电线路塔位最高海拔超过 5000 米,沿线自然环境极为恶劣,传统人工巡检异常艰辛,工作质量和效率不高,还面临一定的人身安全威胁。如何在高原山区进行高效安全的巡检作业,是一个棘手的问题。
四川高原山区年冰雪期长达 4~6 个月,户外环境温度极低,在低温环境下,锂聚合物电池内阻增大、容量减小,从而导致电池续航时间减少。高原山区风环境复杂,峡谷地带气流紊乱,常常出现超过 5 级的阵性风,并伴有风切变现象,对巡检作业安全造成了严重威胁,特别是快速降落中的无人机,遇到风切变时,机身容易出现剧烈颠簸,有失稳坠落的风险。面对高原山区巡检工作的极限挑战,四川送变电公司自 2015 年起,逐步引入大疆无人机,积累了丰富的飞行经验,提出了行之有效的对策。
业务挑战:
1)故障巡检时间紧迫,需要快速响应,人工查找故障速度慢,难以满足快速检修的要求
2)人工巡检受地理位置和角度限制,容易产生疏漏。
无人机优势:
1)无人机能克服环境限制,迅速定位故障,降低故障损失。
2)无人机响应快速,短时间巡视多个设备,为维修人员提供精准信息。
七、解决方案
极寒环境且需适应长续航的要求,可使用带自加热动力电池的经纬 M200 V2系列,仅安装禅思 X5S 或禅思 Z30 单云台负载,保障电力巡检续航达22~27分钟,当温度低于 15℃ 时会自动加热电池,并将温度保持在 15~20℃ 之间,以发挥电池的最佳性能,能较好地适应高海拔苛刻的飞行环境。
对于大落差航线的巡检作业,应选择动力性能好、姿态更稳定、续航较长、支持500米限高解禁的无人机,如大疆“御” Mavic 2、精灵 Phantom 4 Pro。具备后视和下视避障功能的无人机,为飞行安全提供后备保护。