无人机在电力方面的运用 线路建设、巡检样样精通

作者:小柯 2019-12-06 来源:中科图新

无人机近年来越来越受到电力系统的欢迎,因为不仅是在电力线路建设时,无人机也能排上大用场,在线路建成后,无人机也开始承担起巡检任务,可谓是一大干将。

通过无人机进行量测,然后通过ContextCapture或其他软件生产出建设场地的三维实景模型,而后,在三维模型上构建输电线路的杆塔、电线的模型。

通过倾斜摄影建立的实景模型,可以直观、方便的对跨高速区域的地物地貌进行辨识,从而实现跨越位置的精确定位。同时可以通过限定条件对跨越位置进行呼高和档距的核算。

跨高速塔位选择
跨高速塔位选择
对地距离量算
对地距离量算

辅助通道狭窄区域设计

由于此工程有5公里线路从市区内穿越,通道狭窄,需要对原有的单回塔改造为双回塔来满足设计要求。通过建立三维实景模型,对路径区域的线路长度、地形地貌、交通、障碍设施、档距、施工、运行等因素进行了综合评估,在充分考虑经济效益、社会效益和环境效益的前提下,进行多方案比较,使路径走向安全可靠,经济合理。

市区内杆塔路径布置实时预览
市区内杆塔路径布置实时预览

利用倾斜摄影模型,可以在规划路径区域进行精确量测,极大的方便了市区内线路走廊的路径优化工作。由于可以精确定位区域内每个杆塔的位置,在线路走廊狭窄的地段使用这种方法进行精确设计,最大程度减小了工程对城市规划区域的影响范围。

市区内杆塔路径方案对比
市区内杆塔路径方案对比

三维带电间隙分析

在选定的塔位可以通过系统自动放置带电间隙球对塔位进行直观的可行性判断,避开不良地质地段、林木密集区,并通过系统对间隙球和地物地貌的距离计算对危险地物地貌进行辨识。

带电间隙验证
带电间隙验证
三维间隙球与周边地物的距离判断
三维间隙球与周边地物的距离判断

变电站出线规划

此工程涉及到2个变电站的出线塔设计。在我们对变电站的出线进行规划设计时,可以通过载入站址附近的实景模型作为设计参照,以便于因地制宜的考量各种设计因素。

规划中的站址出线位置
规划中的站址出线位置
茶庵岭220Kv变电站出线情况
茶庵岭220Kv变电站出线情况


在选定的出线位置可以通过模拟放塔放线的功能对预估的塔位进行直观的可行性判断,避开不良地质地段、林木密集区,减少与已有线路的交叉跨越,并通过系统的计算对危险地物地貌进行辨识。在地物地貌的辨识过程中,可以动态计算线路对环境的距离,对不满足安全距离的地物高亮显示。

带电距离校验提醒
带电距离校验提醒

机械化施工方案优化

在此工程的机械化施工方案的制定过程中,通过建立三维实景模型,对施工区域的路线长度、地形地貌、交通、障碍设施、沿线施工条件和经济性等因素进行了综合评估,在此基础上制定适合本工程机械化施工专项设计方案,在充分考虑经济效益、社会效益和环境效益的前提下,满足了施工方案安全可靠,经济合理的需求。

运输车辆的宽度和转弯半径验证
运输车辆的宽度和转弯半径验证
施工机械的操作半径验证
施工机械的操作半径验证

采用无人机倾斜摄影构建实景三维,通过建模工具建立输电线路杆塔、金具绝缘子串、基础等元素,依据悬链线算法构建架空线路导地线三维模型,实现三维模型与实景三维模型无缝融合。本文使用的技术流程可真实体现空间关系,并具备一定的空间分析能力,能够满足输电线路规划、选线、设计、施工辅助的要求。

无人机在输电线路巡检方面也有大用处

越来越多的供电公司开始采用无人机来进行电力巡检,无人机自主巡检时,无需人工遥控操作,但是也有反对的声音称使用无人机巡检,不如人工,因为很多隐患需要靠手去触摸、轻敲,才能发现电路上的问题。

各机型协同、高科技运用的电力巡检

各机型协同指的是使用多旋翼巡杆塔、固定翼巡通道的各机型协同巡检模式,在高科技运用方面,要积极应用无人机自主巡检和激光雷达输电通道巡检等新技术

无人机巡检相比人工巡检有以下优势:

时间短,无人机可以大大缩短巡检的作业时间,省去了人工高空作业的很多步骤;

成本低,虽然无人机购置贵,但相比人工成本,依然便宜了不少。

安全性好,尤其是叶片检查,人工检查需要高空作业,危险性非常大。

但是,有不少反对者认为,无人机检查无法做到像人工检查那么细致。

比如,叶片检查过程中,有经验的工程师通过摸,压,敲和听等能够发现很多仅仅靠视觉观察发现不了的问题。

另外,无人机检测过程其实很难标准化,要靠人去遥控无人机去检查拍照。对于叶片检查,这个过程需要一个非常规范的流程,对人员要求还是很高的。另外,无人机的图像捕捉也受外界的影响。所以,事实上,无人机检查能不能做到好的效果,对人的要求还是非常高的。

因此,现有的无人机电力巡检单位,都在着力于建立非常强的技术支撑和过程质量控制体系,这样才能将无人机电力巡检运用到极致。

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