移动作业技术在输电线路巡视工作现场的应用移动作业技术在输电线路巡视工作现场的应用

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摘要:近年来,电力公司及其附属各基层单位一直在尝试将移动作业技术应用于输电线路巡视工作现场中。一开始,受限于技术条件及应用环境,只能小范围和实验性开展输电线路巡视移动作业。现在,有了相对成熟完善的移动作业软件和移动终端硬件,积累了一定的运行管理经验,形成了统一的规范化管理模式。电力公司在输电线路巡视工作现场引入了移动作业技术,使用移动终端可以便捷地获取运维精益管理系统(简称PMS系统)中的各种数据,将巡视工作中的过程数据信息在现场第一时间录入到PMS系统中,提高了PMS系统的利用效率和巡视作业人员的工作效率。

关键词:移动作业技术;输电线路;巡视工作

引言

我国有人居住的疆域面积极其宽广,因此需要电路网线等尽可能普及。据了解,目前我国的电路网线等多铺设在高山密林、高楼林立的城市区或者公路上空,输电线路架设、排查问题、维修等工作需要耗费大量的精力和时间,而且工作难度相对较大。基于此,文章研究将无人机技术应用于输电线路巡视,一方面替代人力劳动完成相关工作,另一方面确保工作效率得以提升。

1输电线路巡视中无人机应用的重要性

无人机技术是通过无线电技术对不载人飞行器进行远程控制的技术,无人机本身具有成本低、易控制、小巧灵活等特点,因此在不同的领域都得了广泛应用,尤其在输电线路巡视中应用的效果更为突出。输电线路巡视中应用无人机可以极大地提高巡视效率,减少电力企业对于巡视资金的投入,在巡视过程中只需调动一小部分人和无人机即可,无需像传统的巡视那样耗费大量物力、人力。在人工巡视过程中需要用到高空架线,因此导致了费用大大提高,使用无人机进行巡视,一次性可使用4h,进行长达30km的线路巡视,相当于30个巡视人员一天的工作量,且面对复杂地形时不会受其影响,不仅有效缩短了工作时间,还减少了巡视工作的费用,为企业带来了更大的利润。采用无人机进行输电线路巡视,发现的问题较为准确,且可以及时通知相关部门进行仔细查看。无人机还可以对输电线路周围的树木、建筑进行排查,防止出现违规违章建筑、植被,从而使输电线路的安全运行得到更好的保障,防止恶劣环境对线路巡视造成影响。此外,无人机相对于人工巡视而言,范围更加广、更加全面,能从多角度进行巡视,如果遇到雷击等自然灾害造成的故障,无人机可以在空中及时发现故障位置,极大地提高了巡视效率和质量,减少了巡视人员的工作量。

2移动作业技术在上海电力的应用情况

移动作业技术是基于移动互联网的飞速发展应运而生的。一般而言,移动作业系统包括若干移动节点和固定节点,用户可以携带移动终端自由移动,在移动过程中通过移动通信网络、固定节点和其他移动节点连接并交换信息。对上海电力公司而言,固定节点就是设备(资产)PMS的主站。PMS系统是面向国家电网公司总部、各网省公司及各级运维检修单位的统一业务系统,以资产全寿命管理为主线,以状态检修为核心,优化关键业务流程,深化与ERP管理平台、调度管理系统、营销业务应用系统的集成,建立统一、高效的运维检修管理信息化平台,实现对操作层、管理层、决策层业务能力的全覆盖,支撑运维一体化和检修专业化。移动端是可以对现场作业信息进行读取和记录的各种设备,包括掌上电脑、手机、平板电脑和国网研发定制的移动作业专用终端等。由于PMS系统是国家电网公司的内网系统,且国家电网公司的信息安全工作要求很高,必须做到内外网隔离,所以采用了虚拟专用网络(VPN),即移动终端通过公共移动互联网连接VPN服务器,然后通过VPN服务器进入PMS系统。VPN服务器和移动终端的通信数据都进行了加密处理。有了数据加密,可以认为数据是在一条专用的数据链路上进行安全传输,如同专门架设了一个专用网络一样,实现了内外网的隔离。所有移动终端都只能通过专门加密的芯片上网,每个移动终端与加密芯片一一对应,无法使用该终端唯一配对加密芯片以外的芯片上網,确保了移动终端无法连接到公共网络上,PMS系统中遗留在移动终端本地的数据不会被泄漏到公共网络。

3无人机技术在输电线路巡视中的具体运用

3.1巡视计划管理

巡视人员根据标准化巡视作业管理及设备状态巡检要求,按照巡视计划对所辖设备开展巡视工作,监视设备运行状态,及时发现并记录设备存在的缺陷、隐患信息,巡视结束后及时登记巡视结果。巡视工作根据巡视任务性质分正常巡视、故障巡视、特殊巡视、夜间巡视、监察巡视五种。

3.2飞行控制技术

无人机的飞行控制技术即自主完成任务的技术,主要包括自动巡视、精准避障、平衡力控制等,这三个方面是无人机巡视检查线路系统最重要且作用最明显、最大的组成部分。(1)无人机的自动巡视功能与工作人员通过远程手动控制的巡视功能有着明显的不同,主要表现在无人机自动巡视的功能可以依靠机体芯片内事先被保存好的航线、杆塔具体地点、巡视点周围的自然环境等完美地完成自主巡视线路的工作,为单位缩减人工成本,使相关单位可以将聘请工作人员的资金运用到研发先进无人机或者其他相关机械设备中。(2)无人机精准避障功能的作用对自动巡视来说也非常重要。无人机在现场进行线路检查时,难免会遇到各种各样的空中障碍,其可以根据自身原本具备的红外线、声呐等的识别技能来改变短距离的航线,保证其可以在距离障碍还有一段距离时就可以检测到危险,并顺利避开。(3)无人机的平衡力控制功能也必不可少,即使红外线、声呐等的障碍识别技能再灵敏,也可能有意外的情况出现。如果无人机在飞行过程中,不慎碰到某种障碍物,必然不能使自身保证原来的平衡度,严重时甚至有坠机的危险。

3.3巡视计划自动生成

周期性巡视完成后,移动端会根据巡视周期自动生成下一条巡视计划。巡视任务下载为后台默认操作,用户无需手动操作,整个巡视流程无缺陷隐患时,从开始到结束仅需3~4步操作。自动生成下一个计划时,开始时间按上一个周期的计划结束时间加1计算,而不是按照实际完成时间进行计算,避免了重复执行巡检任务。

4无人机应用在输电线路巡视中的关键性技术分析

为输电线路状态巡视的稳定发展提供重要保障输电线路的巡视制度在无人机的巡视技术发展中能体现得相对明显,主要是由于巡视制度为无人机巡视技术提供了发展导向,使得两者能充分融合。对于无人机巡视期间可能产生的巡视问题,无人机应当以先进的技术为依托,不断对无人机运用技术进行优化与完善,从而提高自身的应对能力与解决故障问题的能力。由于无人机巡视方式的人力资源成本投资较低,所以能对线路故障进行全面的统计,从而得出输电线路故障的发生概率,由此而改善巡视的方式与检查的力度。在科学技术不断进步的影响下,使得无人机巡视技术已经成为输电线路巡视工作中的主要方式,一方面无人机巡视技术要对PRTV进行全面的检测。特别是针对输电塔较高的情况,利用无人机巡视技术能直接降低人工巡视的风险与时间。

结束语

无人机巡线技术日益成熟,相信不久的将来,有可能会出现安装在巡线用无人机操作终端上的移动作业APP。届时,将能更加高效地分析和利用无人机拍到的视频和照片。

参考文献

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