早年電網(wǎng)維護(hù)主要通過人工巡線方式完成,勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低下,有些線路受制于地形因素造成線路巡視異常困難和危險(xiǎn)。針對(duì)人工巡檢的種種問題,電力單位先后采用載人直升機(jī)、機(jī)器人、無人機(jī)等先進(jìn)技術(shù)巡檢高壓輸電線路。
載人直升機(jī)巡檢
載人直升機(jī)巡線、機(jī)器人巡線雖然相較人工巡檢更安全高效,但因成本高、技術(shù)難度大、作業(yè)環(huán)境要求高等問題難以大規(guī)模應(yīng)用;而無人機(jī)因具備小巧靈便、容易操控、成本低廉、運(yùn)行速度快、適應(yīng)力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)受到該領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。
自動(dòng)巡線固定翼無人機(jī)主要適用于日常大范圍作業(yè),而不能靠近故障疑似地點(diǎn)懸停精細(xì)巡查,且飛行速度相對(duì)過快,難免存在視角盲區(qū),巡線質(zhì)量低。
多旋翼無人機(jī)飛行靈活,能在空中任意改變姿態(tài)和懸停,可用于近距離精細(xì)巡查輸電線路,巡線質(zhì)量較高，但續(xù)航時(shí)間短。其目前主要依賴人工遙控,低速近距離觀察桿塔、線纜等,以發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患。
多旋翼無人機(jī)電力巡檢
因人工操作的介入,該作業(yè)具有較高風(fēng)險(xiǎn)。以桿塔為例,無人機(jī)為近距離檢測(cè)分布于桿體兩側(cè)的絕緣子串、電纜接頭等元件,須在檢測(cè)完一側(cè)后從線纜一側(cè)飛過塔體到另一側(cè)繼續(xù)檢測(cè)。
由于操作人員視線易受天氣、位置、光線影響,無人機(jī)可能在飛過塔體時(shí)誤觸高壓線纜而引發(fā)安全事故,甚至給電網(wǎng)帶來不可挽回的災(zāi)難性后果;而且從導(dǎo)線下方飛過塔體到另一側(cè)的過程中由于飛行環(huán)境復(fù)雜,難以設(shè)計(jì)安全高效的自主飛行控制算法,阻礙了單個(gè)無人機(jī)脫離人工操作自動(dòng)完成巡檢作業(yè)。
有沒有解決辦法呢？有人設(shè)計(jì)了雙機(jī)協(xié)同巡檢，兩架無人機(jī)分別從電塔兩側(cè)進(jìn)行拍照，從而不用從塔體繞過。
雙無人機(jī)協(xié)同巡檢
相比于單無人機(jī),雙機(jī)協(xié)同方案在保證作業(yè)質(zhì)量的同時(shí),規(guī)避了圖(a)中的紅色路徑部分,為控制無人機(jī)安全自主飛行創(chuàng)造了條件。兩機(jī)同時(shí)作業(yè)可縮短桿塔巡檢的總時(shí)間,提高工作效率。利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計(jì)控制器實(shí)現(xiàn)無人機(jī)按圖示路徑自主飛行,并針對(duì)每種桿塔預(yù)置控制參數(shù),保證巡檢質(zhì)量和飛行安全。
那么這種方法有沒有問題？還是避障。在規(guī)避了穿越塔體的風(fēng)險(xiǎn)之后，雙無人機(jī)在巡檢完單個(gè)塔體之后，自主飛行到下一個(gè)桿塔的路線上的避障也必須進(jìn)行考慮。
無人機(jī)巡檢路線避障
在目前我國電網(wǎng)用戶的逐年增長,高壓輸電線路遍布全國各地，電力企業(yè)每年花費(fèi)大量人力物力維護(hù)運(yùn)營的情況下，雙無人機(jī)機(jī)協(xié)同巡檢作為電力線路巡檢的一種新方法，也在不斷嘗試和發(fā)展的過程中，最終目的仍然是為了最大限度提高巡檢效率，減少巡檢人工的投入，更好的服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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