無人機電力巡檢技術的創新方向及未來發展趨勢
無人機電力巡檢技術的創新方向
當前,工業無人機常規可開展的帶電檢測工作主要有:可見光巡檢、紅外檢測、紫外檢測、超聲波局放檢測等。隨著各單位對檢測裝備的輕量化改進和相關技術的發展,更多的檢測技術也在研究與試應用階段,如復合絕緣子憎水性檢測、絕緣子零值低值檢測、基于聲紋識別的設備異常檢測、X光探傷檢測、多光譜成像儀檢測、合成孔徑雷達檢測等檢測作業技術等等。
1、無人機輔助檢修作業
無人機輔助帶電作業技術可以使帶電作業人員進出電場更為安全。而無人機搭載檢修作業機器人可以完成諸如清除繞線異物、擰緊松動螺栓、補加螺栓或銷釘、導地線修補等等作業。利用無人機在檢修作業過程中上下傳遞作業工器具以及備品備件,改變原先利用繩索傳遞的不穩定性和低效率等問題。利用無人機搭載的照明裝置,可以提供夜間施工、檢修及消缺作業的輔助照明,為作業安全提供保障。
2、無人機檢修作業
利用無人機搭載防污閃涂料噴涂裝置,可以在電網設備不停電狀態下對各類絕緣子進行涂料噴涂,既減少了電網設備不必要的停電時間,也保證了作業人員的安全。
利用系留無人機實現帶電設備水沖洗,無人機上端搭載水沖洗噴槍,下方通過系留裝置接入清洗液罐,通過控制系統觀察作業,實現帶電水沖洗的安全高效作業。
3、無人機電力巡檢技術演進
無人機電力巡檢主要分為人工操控階段、自動化階段和無人化三個階段。人工操控階段中,人員對無人機進行操作,完成電力巡線巡檢工作,巡檢人員不需要爬塔巡檢,降低了巡檢難度,但是數據分析仍然依靠人力。自動化階段中,無人機帶有RTK高精度定位技術,可以實現無人機自動駕駛,后續也有AI輔助分析數據,解放了更多的人力,提高了巡檢效率。因為無人機通訊和數據樣本不足問題,無法實現全自動化,仍然需要人力的運維輔助。無人化階段中,無人機帶有5G+RTK,可實現全自動化巡檢。人力只需要部署無人機自動停機場,不用去巡檢現場,無人機自動巡檢、實時傳回數據、自動回巢、自動充電,可以實現遠程調度無人化。
目前,國內無人機電力巡檢尚處于第一階段向第二階段的過渡期,以人工操控無人機進行作業為主。部分單位也開始規?;捎脽o人機自主巡檢。未來無人機電力巡檢必然朝著自動化和無人化方向發展。
無人機電力巡檢發展趨勢
1、提升無人機電力巡檢智能化水平
基于泛在電力物聯網契機,不斷完善“固定機場+移動機場+人工輔助”、“智能巡檢+實時監測+主動檢修”的多層級、多機種、全過程協同作業體系,形成巡檢策略制定、作業過程監控、數據智能分析、檢修消缺閉環等全流程管控機制。此外,要不斷推動人工智能技術在無人機系統領域的融合應用,使無人機具備智能控制、整合空域和適應環境的能力,能夠協同指揮控制、協同態勢生成與評估,協同語意交互,同時利用智能算法對收集的語音、文字和圖像等信息進行智能分析,實現人工智能與無人機的共同發展,不斷提升無人機電力巡檢智能水平。
2、探索電網無人機自主協同差異化巡檢模式
當前開展的人工+電網無人機協同巡檢,有效提升了巡檢質效,但巡檢模式安排是以整條線路為單位進行巡線安排,巡線的周期通常是按照固定周期進行制定與執行,固定周期巡視對整條線路逐點進行巡視,這種巡線模式對整條線路采用同樣的方式進行無差別的巡檢,對于需要重點關注的區段或者線路巡視力度不夠,而對于運營狀況和運營環境良好的線路花了同樣的時間和人力進行巡檢,浪費了人力和時間。因此,需要根據線路實際情況開展差異化巡檢,依據線路重要性質、潛在危險點等運行狀態及運行經驗,動態制定巡檢周期,加強和突出巡檢的重點和要求,提高對外力破壞等重要危險源點的巡視密度,降低例如檢查線路金屬附件銹蝕情況、絕緣子測零等項目的巡視密度。實現以“線”為單位的固定周期巡檢模式向以“點(段)”為單位有重點的動態周期狀態巡檢模式的轉變,提高巡視質量和效率。