近日,在清镇市后午路后坤线1号杆处,一架无人机从地面自动缓缓升空,朝着后坤线1号杆线路方向径直飞去,完成后坤线巡视后掉头沿线返回。随着无人机拍摄的现场照片成功回传到后方平台,贵州电网首个配电网无人机自主巡视试点任务在清镇取得圆满成功。

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一键启动后,无人机缓缓升起。

从“人巡”到“无人机巡”,“解放双脚”为基层减负

近年来,极端天气频发,配电线路是否能安全运行直接关系到用户的用电体验,如何快速高效获取配电线路的运行状态,对于确保配电线路安全稳定日趋重要。由于贵州乡村地区山脉众多,重峦叠嶂,配电线路茂密丛林“交织”,给巡视工作带来诸多挑战。

为深入推动配电线路智能运维水平与能力提升,2020年,贵阳清镇供电局引进了无人机巡视技术,配电线路进入了无人机巡视时代。

“2020年以前,还是传统的人工巡视模式,费时费力,成本高、质量不齐、效率不高。”贵阳清镇供电局配网综合班经理刘文浩介绍,以一条10公里的10千伏线路巡视为例,传统人工巡视一般是2到3人一组,至少需要2天时间才能完成。使用无人机巡视,10公里的线路仅需2个人,4个小时便能完成,解放了双脚、减少了人力也缩短了时间,工作效率得到大大提高。

据介绍,通过无人机进行配电线路巡视,能够更准确地发现隐患问题,并及时通知相关部门进行消缺处理。无人机还可以对配电线路周围的树木、建筑进行排查,防止出现违章建筑和植被,从而更好地保障输电线路的安全运行,预防恶劣环境对线路巡视造成的影响。此外,无人机线路巡视相对于人工巡视而言,巡视范围更广、更全面,能够从多个角度进行巡视。遇到雷击等自然灾害造成的故障时,无人机可以在空中及时发现故障位置,显著提高了巡视质量和巡视效率,减轻了巡视人员的工作负担。

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无人机自主巡检中。

从“无人机巡”到“无人机自主巡”,“释放双手”提高巡查质量

尽管无人机在检测电力线路缺陷方面已经展示了许多优势,但它们自身的局限性也不容忽视。比如,风速过大、雨雪天气、暴风和雷击等天气因素造成监测的不确定性。此外,无人机还受到航空管制和障碍物的限制,无法进行全天候监测。

“在使用无人机巡视线路的过程中,由于配电线路多分布于山区,无人机飞行在高空,我们飞手对线路和环境不熟悉,经常出现通道复杂、信号差、无人机‘炸机’掉落丛林间等情况,还得找供电所熟悉线路和地形的工作人员带路及帮助寻找无人机,严重阻碍了巡视工作的进度。”清镇供电局专业飞手郑佳说。

如何解决这些弊端问题,成为配电线路巡视工作的一块“心病”。能否通过某项技术使无人机不需要人工操作便能实现自主飞行开展巡视工作呢?

于是2022年,清镇供电局成立了第一支智能作业队伍,在贵阳局智能作业中心的支持下,开始探索找出一个能“解放双手”、以机代人的线路巡视方式,经历了两年,仍然没有新的突破。

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无人机完成自主巡检后返航。

今年3月初,广东电网公司生产技术部与贵阳供电局就线路整治进行结对攻坚后,根据“优东提西、强地带县”工作部署,由广东电网公司选派来自广州、中山、江门、韶关供电局的5名同志“组团式”到清镇供电局挂任实职2年,开展结对攻坚帮扶工作。挂职干部的到来,随即也带来了好消息,深圳供电局年初输配线路无人机机巢联合自动巡视技术取得成功,使用的是点云采集技术,正好与我们正在开展的工作一拍即合。

挂职干部立即联系贵阳局智能作业中心,寻找快速推进无人机自主巡视的方法,也加快了航迹验证的步伐。

通过点云采集,将辖区内具备无人机自主巡检条件的44条线路1013公里开始进行手动验证及线路航迹修正,10月份逐条线路完成航迹的验证工作。

“从点云采集到审核、采集再审核这一操作就反复了数千次,再到航迹验证、航迹修正、修复再验证,无数个验证场景,各种型号的无人机实验,炸机、修复、申领、炸机、修复,来来回回,研究小组人员一次次反复试验,其中的辛酸苦辣至今仍记忆犹新。”刘文浩说。

万事俱备,只欠东风。12月5日,在清镇市后午路后坤线1号杆处,在电脑系统远程下发任务,现场仅需“一键起飞”,无人机无飞控自主缓缓升空,调整方向沿着线路航迹向远处飞去,配电线路的巡视画面清晰地回传到电脑系统,20多分钟后,巡线任务结束,无人机从最后一基任务杆直线返回起点。至此,无人机自主巡视配电线路任务圆满完成,成为了贵州电网首例。

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在设备巡检系统设定线路航迹。

无人机自主巡视技术,电网事业迈向新时代的“强劲引擎”

与传统无人机相比,传统无人机巡视是由人工远程操作,对线路周围的环境不清楚,容易导致无人机与其他障碍物发生碰撞致使机毁,且巡视线路不全面、拍摄的图片和视频不够清晰,而无人机自主巡视,是按照设定好的线路航迹开展巡视工作,对线路的拍摄精确度更高、画质更清晰、操作更安全。不仅能够减少运维人员外出巡视产生的车辆油耗,还能同时消除人员往返现场及现场巡视过程中存在的诸多风险,实现了效率、安全、效益三提升,为实现电网精细化立体式巡视打下了坚实基础。

这一技术的应用还将促进电网的数字化转型。在过去,电力设备的检查需要依赖人工操作实地巡查,工作强度高且效率有限。而现在,借助无人机无需手动操作飞控的简易性,巡视工作不仅速度更快,数据的采集和回传也变得更加全面和科学,从而为电力设备的安全运行提供了强有力的支撑。例如,实时数据分析能够迅速发现放电痕迹、过热变色等安全隐患,及时反馈,实现故障预警。这一过程的重构极大地提升了电网运维的智能化水平,使得数据共享与分析变得更加高效。

“这一创新举措,标志着贵阳清镇供电局领域监控和维护手段的显著提升。”贵阳清镇供电局总经理陆海应说,利用无人机自主巡视技术对配电设备进行全面“体检”,为电网安全运行提供了新的技术保障,更是推动了整个行业向着智能、高效、可持续的方向发展。未来,随着技术的不断创新和应用领域的不断拓展,配电线路无人机自主巡视技术,有望成为电网事业迈向新时代的“强劲引擎”。(图/文 王平、杨丽莎)