无人机为电网巡检插上“翅膀”
4月17日,在江苏徐州丰县境内,国网徐州供电公司输电运检人员王一丁正进行±800千伏雁淮特高压线路巡检任务。王一丁按下启动键后,无人机缓缓升至120米的高空,按照预定轨迹进行通道巡检任务,以前人工巡检需要2名运维人员半小时的工作内容,无人机仅需要10分钟就能完成。
近年来,国网徐州供电公司通过数字化转型、规模化应用,实现从“人工巡视”到“人工操纵无人机”再到“无人机自主巡检”的三级跳,努力探索无人机巡航的“徐州技术方案”。
从“人工踩点”到“科技巡检”
输电环节是电力系统的重要组成部分,对于通道、线缆、杆塔等部位的运维检修,是保障电网安全运行的重要工作。
“过去巡检费时费力,当线路缺陷或故障无法由望远镜识别判断时,工人便需要登塔逐个检查,安全风险大,检查效率低。”国网徐州供电公司输电运检中心副主任陆梦龙说,位置偏远、地形复杂的杆塔,巡线工作更是艰辛繁重。
随着电力无人机的大规模推广应用,越来越多的输电线路运检人员逐渐告别了单纯依靠脚力的工作方式。
“利用无人机巡检线路杆塔,仅需10分钟便可完成一基杆塔的塔头、挂点、绝缘子、通道的检查,相较于传统的巡检方式,效率提升6倍以上。”新电高科无人机巡检中心飞手黄金雷介绍,无人机巡查还能准确检查金具松脱、销子缺失等肉眼难以发现的缺陷。
小小的无人机,不仅解决了人工巡查遇到的困境和难题,减轻了劳动强度,还提高运检人员的工作效率。
从“手动操控”到“自主巡航”
在江苏徐州220千伏堡沙线的巡检现场,随着螺旋桨的蜂鸣,一架非人工手动操作的无人机起飞,奔赴远方高处的铁塔和纵横的输电线路,短时间内完成了一键起飞、自主巡检、自动拍照、数据实时回传分析等输电线路杆塔的精准巡检任务。
相较于过去的手动操作模式,无人机自主巡检初步实现“无人化”。自主巡检整个流程只需有人下发任务、一键起飞,剩余的任务全部由无人机自主完成,大大降低了人工成本和作业强度。
“以往人工操纵无人机,对人员技能要求比较高,一基杆塔至少要拍摄28张图片,拍完以后再拷贝出来,给有经验的师傅人工查看缺陷。”新电高科无人机巡检中心副主任徐志鹏表示,由于水平和判断标准不同,巡视质量和结果可能存在误差。
而无人机自主巡检,通过前期参数化航迹规划或激光点云建模,精确定位杆塔部件,巡视人员通过导入预设航迹,实现金具、绝缘子、线路通道等重要部件的拍摄任务,上传到后台,自动生成缺陷巡检报告。
2022年全年,国网徐州供电公司开展日常化无人机自主飞行巡检作业89天,累计7200架次,完成精细化自主巡检2637基,拍摄标准化图片约9万张,发现本体缺陷2120处,通道隐患282处,节约巡检成本200万元,基本实现“机巡为主+人巡为辅”的协同巡检目标,大幅提升了输电路巡检工作效率。
从“立项研发”到“徐州技术”
值得一提的是,国网徐州供电公司的无人机是自主研发和推广的。近年来,其下属单位新电高科紧盯电力巡检需求,依托一线运维技术骨干,研发了参数化航迹规划算法和专用无人机,形成了独特的无人机自主巡检“徐州技术方案”。
2019年4月,新电高科开始研发第一代电力无人机。“最早的无人机个头较大,结构是六旋翼,内部模块是单独封装的。”徐志鹏说,这种机型方便修理,但不利于工业化生产。
随着技术的进步,新电航无人机经历了第二代、第三代,到如今成功首飞的第四代,机身结构从六旋翼到四旋翼,内部模块从单独封装到集成化,性能更加稳定、功能更加强大、效率进一步提高。
当下,依托于先进的无人机巡检技术和核心研发制造能力,新电高科积极拓展巡检业务,组建巡检团队,提升企业核心承载力。目前公司拥有无人机持证作业人员30人,先后承接了徐州公司激光点云采集业务以及南京、苏州等5地的配网巡检任务。