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无人机在浙江电力的应用现状与问题——对话国网浙江电力无人机专家团队带头人丁建

北极星输配电网  来源:北极星电力网  作者:铮铮  2019/5/30 13:23:44  我要投稿  

北极星输配电网讯:5月22-23日,以“智能高效,创新发展”为主题的中国第五届电力行业无人机巡检技术交流会召开,会议由中国电力企业联合会科技开发服务中心主办,DJI 大疆行业应用协办。300名国家民航及相关部门负责人、无人机巡检技术专家、高校学者、技术企业代表参会,共同探讨无人机巡检的最新应用技术。

会上,北极星电力网就无人机在浙江电力的应用现状与问题等话题与国网浙江省电力有限公司无人机专家团队带头人丁建进行了对话。

三阶段推进无人机应用 平原地区线路基本全覆盖

北极星电力网:浙江电力何时开始引入无人机进行巡检?目前已经覆盖了哪些线路?

丁建:浙江电力大约在2010年就在地市级公司以“群创”的方式引入了无人机应用。从2013年开始,国家电网开始大规模地推行无人机应用的试点工作,全国有10个省(市、区)被纳入应该试点,浙江省就是其中之一。在2015年,经过3年试点之后,无人机的应用进入全面推广阶段,浙江省的无人机应用也从5个地市级试点单位向全省推广。

在试点阶段,浙江电力为无人机应用的全面推广做了许多建设性的工作。在人员培养方面,浙江电力,成立无人机专业班组,探索例如“无人机+检修”、“无人机+调度”、“无人机+变电”等“无人机+电力”的应用。在建章立制方面,浙江电力编制并出版了无人机巡检理论类书籍——《架空输电线路无人机巡检系统技术与应用》和实操类作业口袋书——《输电线路无人机现场巡检 (电网企业一线员工作业一本通)》,为行业打好了理论基础并提供了切实可行的操作规范。

进入全面推广阶段之后,浙江电力的取得民航局无人机飞行执照的员工已超百人,拥有的无人机数量也有数百架。目前,浙江平原地区110KV及以上线路无人机巡检已基本实现全覆盖,部分山区和禁飞区线路也在争取覆盖。

效率不差、效果更好 检出螺栓松脱为G20峰会保驾护航

北极星电力网:浙江电力在利用无人机巡检之后工作效率提高了多少?避免了哪些事故的发生?是否有具体数据或事例能够进行说明?

丁建:就目前来看,浙江电力主要将无人机应用在输电线路巡检上,但是,无人机在平原、丘陵和山岭地区的巡检效率是不一样的。

在平原地区,人工巡检,即人工通过望远镜加车辆的方式进行巡检与无人机巡检的效率是不相上下的。在丘陵地区,无人机可以替代人员、车辆登山,直接在山脚起飞拍摄山上的线路情况,工作效率大约是人工巡检的3到5倍。在山岭地区,一般是人工巡检和无人机巡检相配合,利用无人机完成人工巡检需要下大力气完成的工作,因此效率也能提高很多。

但是,从目前的工作实践来看,无人机巡检相较于人工巡检最大的优势不在“效率”,而在“巡检质量”。

浙江电力就曾做过一个测试实验,我们在输电线路的塔头部分人工设置了11个缺陷,让2位有10多年工龄的巡线老师傅和无人机进行巡线对比。结果是人工巡检发现的缺陷是个位数,而无人机巡检发现的缺陷是17个,因为它除了发现人工设置的11个缺陷外,还发现了6个线路本身存在的缺陷。

如今我国的输电线路的电压等级也越来越高,杆塔的高度也远远超过了望远镜能清楚观察的范围。而无人机巡检不仅能解决高度问题,还能从多视角观察,便于消缺。

那么,浙江电力在应用进行无人机巡检的工作中,效果最明显当属“三跨”、验收和特巡。

“三跨”即跨高速公路、跨高铁、跨高电压线路,这些也是对经济、社会影响较大的输电线路存在区。

浙江电力就曾在G20峰会的时候避免过一起事故的发生。当时,浙江电力在利用无人机对G20峰会特级保供电线路进行巡检时发现一颗螺栓快要脱出,挂点几近脱开。而这条线路跨的是宣杭高铁,并且线路下方还有一条220kv的线路,如果挂点脱开导致线路脱落的话,后果将相当严重。所以,当时我们立即向上级汇报进行处理,确保了G20峰会的保供电工作圆满完成。

另外,在设备验收方面,无人机的应用也产生了很好的效果。一方面,在验收、缺陷复检、二次验收的多次循环中,无人机能尽可能地避免人工蹬塔这样一个高风险、高强度的作业。另一方面,无人机拍摄的图片可以进行消缺前后对比,更精准地把握消缺结果。

而“特巡”就浙江来说主要是特殊冰雪天气的灾后巡检。浙江属于冰雪灾害较多的地区,一旦覆冰后四驱越野车也无法上山,那么无人机的优势就突显出来了。一般这种情况下我们还会蚕蛹平时使用较少的固定翼无人机,它相较于旋翼无人机飞行速度更快、续航小时更长,适合检查山区线路的故障程度。在这些工作当中,浙江电力还做了一些探索和改进。例如,固定翼无人机最初是用来进行测绘工作,所以它的设定是等高飞行以保证比例尺的正确。在2013年的时候,浙江电力对所拥有的固定翼无人机进行了改进,从等高起飞改成了依地势起伏飞,那么不管是山顶还是山谷的杆塔都能拍得清清楚楚。

除了“三跨”、验收和特巡之外,无人机还能拓展应用到更多的方面。比如用固定翼无人机搭载红外设备和安全设备进行山火巡检,用旋翼无人机悬挂灭火弹和瞄准装置灭火。再比如进行安全生产的监管,巡视人员有没有遵守安全生产规范等等,这也是我们电网企业在实际操作中的一些经验总结。

简易不简单 “小”发明也有大智慧

北极星电力网:在您刚刚的回答中您也提到了对固定翼无人机的改进,除此之外,浙江电力对无人机的应用还进行了哪些技术研发创新工作?取得了哪些成果?

丁建:浙江电力在无人机应用方面的发明专利、论文、科技项目、创新奖都是比较多了,其中就包含有一些比较有意思的成果。

在无人机的验收工作中,我们不像科研院所有专业的设备能够进行检测,但是又需要对无人机的悬停性能进行验证。为此,我们班组通过头脑风暴和实践经验,发明一种简易悬停验收方法。

即我们在无人机上挂上一根低端带刻度的绳子,然后又做了一个圆形的标靶,在无人机悬停的过程中看它是否垂直?是否有漂移?又漂移了多少?这并不是一个“高大上”的发明,但是却行之有效。当年这项发明我们申请了专利,还获得了中电联全国电力职工创新成果奖。

当然,“高大上”的创新我们也有不少。例如,今年的“青创赛”我们就申报了《无人机智能库房项目》,概括来说就是“互联网+物联网”。智能库房将实现无人机入库智能管理化、出库管理智能化、库存盘点智能化、充电管理智能化、检修管理智能化、环境监控智能化、仓库可视化、智能柜可视化、智能实时检测、智能动态管理等目标,将线上的管理平台和线下的事物相连接,使无人机的应用更加高效、便捷。

多项行业瓶颈还待突破

北极星电力网:请您结合您的实际工作谈谈目前无人机在电力行业应用的痛点、难点在哪里?

丁建:一是无人机飞行空域审批问题。由于固定翼无人机飞得较高、较快,所以飞行必须要申请。但是,就浙江的地域来说,由于浙江地处东南沿海,所以很多沿海区域飞行报批难度较大。

二是无人机的动力问题。无人机电池续航时间不够一直是行业应用的难点,那么在电池技术没有新的突破的情况下,燃油、氢能也都存在各自的难点和危险点,所以无人机的动力问题在短期内还没有找到很好的解决方法,这也是无人机发展的一个瓶颈。

三是无人机智能化水平还待提高,不能做到完全“傻瓜式”操作。目前,在无人机的制造企业中,“傻瓜式”操作做得比较好的还是大疆,但是,我们离完全“傻瓜式”的操作还有一定的距离,例如目前无人机的专业操作都还需要进行专业训练。

四是图像识别问题。无人机是一个采集终端,人工识别缺陷图片耗时费力,智能识别准确率又太低,这也是无人机在电力行业发展的一个特有的瓶颈。

五也是电力行业特有的问题,即抗电磁场干扰。目前,无人机在电磁场的干扰下还很难做到稳定悬停、精准作业。

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