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电力系统中无人机的应用与发展探讨

发布时间:2018-05-09 11:33:00 文章来源:未来智讯    
    关键词:无人机;航空测绘;电网建设
    中图分类号:U665.12文献标识码:A 文章编号:
    
    
    近几年,我国的经济快速发展,这样对电力的需求也变的更加紧张,随之而来产生了很多的问题,主要是对电力工程建设的需求也要加强。在去年,我国前国家能源局局长张宝国曾发言讲到,我国目前电网建设的规模已经超过了美国,位居世界第一。目前我国已经建成了六大跨省区的电网,分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网,并且超过110KV的输电线路就超过了五十万千米,超过500KV的输电线路已经是各区电网输电的主力了。我国的国土幅员辽阔,因此地形也相对复杂,丘陵较多、平原较少,加上气象条件的复杂多变,也就会对跨区电网和超高压输电线路工程的建设带来一定的难度,加上建成之后的维护与保养,仅仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足高效快速的要求,也不能达到很好的效果。伴随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展,很多军用的技术已经拓展到了民用的设施中,其中最具代表性的就是无人机技术的运用,它可以对农作物、灾情、地球物理检测等方面进行监测,无人机的航空遥感测绘技术更可以很好的完成对电力巡查和建设规划的任务,也可以在一定程度上降低国家的经济损失。
    1、 无人机电力应用
    无人机的测绘系统有很多的优点,其中就包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。和普通的航空遥感与卫星遥感相比,更是有很多的优势,它可以在低空取得光学图像、地址地形图像、输电线路图像,这一点上无人机有着其他测绘和监测方式不能取代的作用。不仅如此,无人机的应用在灾害应急处理等方面液起着很重要的作用,对灾难的预警可以起到意想不到的作用。
    1.1 规划输电线路
    在对各种各样类型的输电线路进行走廊规划的时候,对规划的区域要进行详细的信息采集和测绘工作,最好的方式就是采用无人机的测绘系统,这样不仅可以在获得数据的时候实现高效的特性,还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。这样可以有效的对数据进行分析,全面考虑到各方面的因素,再由各方进行相互协调,对有限的资源充分的利用,可以使区域规划与线路的走向更加合理,优化输电线路的路径,同时还可以起到降低成本的作用,有效地保障国家的财产安全。
    1.2 测量地形图
    相比而言,在对小比例尺的地形进行测量的时候,最有效的方式就是无人机测绘。因为它可以为站址的选择提供更加详细的基础资料和清晰的影像资料,对测绘的强度可以有效降低,同时也提高了规划的效率,在某中程度上也起到了保护国家财产的作用。
    1.3 常规线路巡查
    线路的维护与巡查在电网建设中有着相当重要的作用,这样也就得到了更多电力专家的重视。通过相关的数据和图像资料可以很清楚的看到,在观察设备外观情况的时候,无人机技术可以起到相当关键的作用,对于一些重要的部件是否受到损坏也可以很清楚的进行判断,保证输电线路的安全,保障居民的用电。
    1.4 线路架设
    无人机系统配有相应的引线装置,可以在高空执行架线的任务。在2011年三月,中国科学院沈阳研究所和辽宁公司一起研制出了无人机自动架线装置系统,从而很好的完成了相关初级导引绳的任务。这也是该系统第一次运用到实际的操作中,不仅克服了很多技术上的难题,而且还出色的完成了任务,提高了工作的效率。
    2、 无人机发展方向
    2.1 就目前我国的技术条件来看,在现有的无人机技术方面还有着很多的不足之处,其中很多技术上的难题尚未得到有效的解决,其中还有很多的缺点。
    2.1.1 在相机内方位元素方面,其稳定性还有严重的缺陷,这样就严重降低了在测量时的精确度。
    2.1.2 在相机内部,镜头的畸变程度较大,这样也会给相机拍摄的精度带来一定的影响。
    2.1.3 对于相机的CCD来说,其尺寸较小,使得相机在收容宽度方面受到局限,在一定程度上就增加了无人机的工作量。
    2.1.4 无人机的载荷功能较为单一,更多的只是具有单一的可见光摄影能力。
    2.2 针对上面的几个缺陷,在今后无人机发展的进程中,要为其正确的引导,帮助其选择一个合适的发展方向。
    2.2.1 对于搭载的测量用相机来说,要加强其专业化的程度,也就是说要使用镜头畸变程度较小的、内方位元素较稳定的专业测绘相机。
    2.2.2 相机要配备一个较大面阵的CCD,这样可以使拍摄的图像更加清晰、准确,从而提高无人机的工作效率。
    2.2.3 无人机的工作环境较为复杂,任务也较为多样化,可以根据不同环境条件的要求对无人机选择适当的相机进行装备,也可以同时装备红外相机和可见光相机,或者选择其他的新型测量装备进行装备。
    2.2.4 相机要满足多种环境的要求,也就是可以满足同时进行红外光和可见光等不同波长的光环境来进行拍摄测量,这样可以提高无人机的工作效率。
    2.2.5 相机还要具备自动变焦的功能,在发现可疑目标的时候,可以对其自行选择观察的方式,这样可以有效的提高在巡线时发生的意外情况处理能力和识别能力。
    3、 无人机发展展望
    在电力系统的建设过程中,有效的利用好无人机的特性与优势,可以更好的实现对高海拔、大风速的条件进行航空拍摄的目的。运用无人机的高分辨率相机对目标进行拍摄,对信息进行特殊的加密处理,在无人机测得的数据中归纳总结出相关地形图像信息,结合有关方面的测绘手段,对所得的数据进行补充完善,提供更加高精度的测量手段,可以更好的完成对地形的勘测。
    在线路的巡检与监查方面运用好无人机的优势,可以有效的避免因地形复杂带来的安全隐患和技术难题,有效的降低检测的周期与时间,提高检测的工作效率,实现对电路的安全高效检测目的,有效的保障国家的财产安全。
    无人机在未来发展中将会对以上方面不断地完善,同时以此为基础研发出更加先进的勘测手段,克服因地形天气等因素造成的困难,总之可以看出,无人机在未来电力工程建设中将会发挥出更加强劲的优势。
    4、 总结
    总而言之,在我国无人机运用方面还是存在一定的问题,对于这些问题,要采取合理的手段与方式进行解决,最有效的手段就是加强相关方面的技术研究与投入,推进技术的创新,运用高科技手段克服在电力系统建设中的无人机运用难题。要想更好的让无人机技术为民用领域发挥作用,那就要大力培养相关方面的技术性人才,加大技术创新等方面的投入,才能为我国电力系统的建设与维护提供更加有效的保障,从而有效避免因人为因素给国家带来的经济损失。
    参考文献:
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