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一、电力行业概述
1、行业背景
我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共6个跨省区电网; 110 kV 以上输电线路已达到近51.4万km。根据相关数据表明,我国每年电力行业整体投资约为1000亿元,其中硬件设施为73%,说明输电设备在国家电网建设上比重越来越大,随着电网的日益扩大,巡线的工作量也日益加大,100km的巡线工作需要20个巡线人员工作一天才能完成。因此传统的巡线方式已经满足不了现代电力系统的广泛需求。
2、行业需求
针对高压输电线路的运行管理模式和常规作业方式,表明传统巡线方式面临的困难有:劳动强度大、工作条件艰苦,而且劳动效率低,遇到电网紧急故障和异常气候条件下,线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施。这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与发展的需求。超、特高压电网急需先进、科学、高效的电力巡线方式。
二、行业需求分析
传统巡线图示
2.无人机巡线必将取代传统巡线形式
三、无人机应用于电力巡线的具体解决方案
无人机巡检可分为如下三种任务情况:(1)固定翼无人机进行应急、常规飞行
解决问题:输电设备面临严重的自然灾害
(2)无人直升机可见光巡查飞行:
解决问题:定期进行日常巡线任务
无人机现代巡线图示
(3)无人直升机搭载热成像设备巡查飞行:解决问题:夜间输电设备出现故障
(作业中发现绝缘子脱落)
(绝缘子脱落特写)
利用无人机巡检的意义
采用无人机在日常巡检工作中做好对输电线路的巡视和维护工作,具有非常重要的意义。第一:有利于电力部门制定有针对性的维护措施,加大线路运维工作力度,确保重要输电线路安全运行。
第二:有利于加大强降雨后重点区段的特巡力度,增加大负荷运行下设备检测次数。
第三:有利于定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理,确保输电通道安全。
2、无人直升机系统特点
(1)性能优异:
(a)长时间悬停、贴近巡检对象进行低空飞行;
(b)在野外场地垂直起飞和降落,不需要专门的机场和跑道;
(c)若发动机发生故障空中停车,无人直升机可以利用旋翼自转下滑安全着陆。
(2)傻瓜式的飞行控制:使用自动驾驶仪全自主执行全部命令,包括起飞、爬升、航线飞行和着陆,能自由悬停。地面站执行任务规划、实时采集和现实、远程控制;通过指令上行链路进行遥控或操控遥飞行中更改航线、控制载荷等功能。
(3)实现多种任务载荷:根据任务需要可搭载3.5—12公斤以内的多种任务载荷;如照相机、摄像机、红外感应仪等其他勘测设备等。
引言:我国油气管道具有运行总里程长、建设年代跨度大、安全事件和事故多发的特点,并且管道总里程呈高速增长趋势,加强管道的安全巡护管理,形势更加严峻。而依赖常规巡检显然无法满足要求,需要采用更科学的管理办法和技术手段。采用无人机巡检技术,已经成为国内外石油行业的应用趋势。 无人机在油气管线巡检的应用 林亦栋 2016年1月19日,国家发改委印发《石油发展“十三五”规划》显示,在“十三五”期间,成品油管道里程将从2.1万公里提高到3.3万公里,增长57%;《天然气发展“十三五”规划》显示,天然气管道里程将从6.4万公里提高到10.4万公里。截至2015年底,除台湾省外,全国已建成的油气管道总里程已达到12万公里,是1978年的14.5倍。多位业内专家预计,到“十三五”末,仅中国长输油气管道总里程将超过16万公里。 油气输配管网长期埋设在地下,会受到管线自身长期或超期服役而导致本体强度等力学性能下降、管道自身的内外壁腐蚀、自然和地质灾害损毁、打孔盗油、第三方人为破坏等各种不确定性因素的影响,对系统安全运行带来潜在的巨大危害。一旦发生泄露或者爆炸事故,将严重威胁人民群众的生命和财产安全。常规巡检已经无法满足要求,需要采用更科学的管理办法和技术手段。
(无人机应用于石油行业成为趋势) (到“十三五”末,仅中国长输油气管道总里程将超过16万公里) 目前管道巡护工作主要采用人工巡护、光纤或电子感应巡检、无人机巡护三种方式。 人工巡护及其局限性 人工巡护,作为最基本的巡护方式,通常由管道管理单位实行专人专岗,把管道分成不同的段区由不同的巡线人员巡护,而其又分为普通巡护和特殊巡护。一般依靠巡护人员徒步观察和检查线路情况并作记录,地形空旷平坦的区域尚可驾驶交通工具实行巡检,大部分时候,管路都在地形复杂崎岖的地域,由此,不可避免的对人工巡检产生制约。在高寒、高海拔、高温、雨雪、大雾、沙尘暴等恶劣气象条件下;在山地、河流、沼泽、峡谷、湖泊、森林、沙漠、冰川雪原等极端地理环境中,以及洪水、滑坡、地震、泥石流、冰雪灾害等特殊突发情况下容易造成的管线损毁和故障,通常的人工巡检就体现出极大的局限性和不足,受以上三大因素影响,人工巡检不仅工作量大,条件艰苦而导致人力成本高、效率较低,而且很多情况下不能及时、安全的执行巡检任务,也不可能完成常态化、全天候全天时的巡检。 光纤或电子感应巡检及不足 利用靠近管道布设的光纤传感器,通过检测光信号在分布式传感器的变化对管道周边的震动进行分析预警,以及管道泄露和温度变化产生的信号波动来检测管路是否遭到破坏。目前光纤和大部分外设的电子感应装置普遍存在误差高、作用距离短,成本较高,不适合长输管道
2017年电力巡检无人机市场分析报告
目录 第一节刚性需求:我国电网密布,电力巡检保障电力可靠性 (5) 一、我国已建成六大电网,连接电力供应地与需求地 (5) 二、我国用电量与发电量均稳步上升 (5) 三、电网线路正常运行关系国计民生,电力安全性、可靠性愈发重要 (7) 四、电力巡检工作量和工作成效的要求“水涨船高” (8) 第二节历史沿革:电力巡检,无人机巡检崭露头角 (9) 一、电力巡检方式从孤军作战到协同发展 (9) 二、人工巡检、载人直升机巡检各有优劣 (10) 三、无人机巡检多方面比人工巡检、载人直升机巡检更胜一筹 (12) 第三节独特优势:电力巡检无人机用途广泛,各机型“术业有专攻” (13) 一、无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检 (13) 二、无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机“术业有专攻” (14) 三、无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机各有千秋 (16) 四、电力巡检无人机产业链分为上游研发制造,中游销售,下游服务 (16) 第四节市场前景:电力巡检无人机50 亿级刚性粘性市场 (17) 一、技术先行——保障无人机电力巡检效率和成果的根基 (17) 二、政策催化剂——助电力巡检无人机行业如虎添翼 (22) 三、天高任“鸟”飞——2020 年电力巡检无人机市场规模有望超50 亿 (24) 第五节竞争格局:参与者众多,优秀企业各具特色 (29) 一、竞争较分散和激烈,先发优势、技术和品牌优势、地区优势 (29) 二、重点公司分析 (30)
图表目录 图表1:我国已建成六大跨省区电网 (5) 图表2:我国电力消费月度走势图 (5) 图表3:我国2013 年-2016 年发电量稳步上升 (6) 图表4:我国新增220 千伏及以上线路长度 (6) 图表5:电力安全可靠性管理工作的指导思想 (7) 图表6:从具体巡检内容看电力巡检的部分任务需求 (8) 图表7:从可见光检测和红外光检测看电力巡检的部分任务需求 (9) 图表8:电力巡检的三种方式:人力巡检、载人直升机巡检、无人机巡检 (10) 图表9:我国无人机电力巡检发展回顾 (10) 图表10:无人机在电力巡检中的工作流程 (12) 图表11:无人机相对于人工巡检、载人直升机巡检的优势 (12) 图表12:无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检 (13) 图表13:无人机按机身构造可为无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机.. 14图表14:电力巡检无人机常用机型介绍 (15) 图表15:无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机优势和局限性一览表 (16) 图表16:电力巡检无人机产业链:上游研发制造,中游销售,下游服务 (17) 图表17:无人机有效专利申请情况、国家电网公司有效专利申请数 (18) 图表18:电力巡检无人机技术要求:适用性、稳定性、安全性 (19) 图表19:部分电力巡检无人机机型技术参数比较 (21) 图表20:推动电力巡检无人机行业发展的四类政策或规定性文件 (23) 图表21:电力巡检无人机行业政策及公司规定一览表 (24) 图表22:电网基本建设投资完成额(累计值,亿元) (25) 图表23:2018 年-2020 年电力巡检无人机市场规模预测 (26) 图表24:南方电网公司未来三年电力巡检无人机作业计划 (27) 图表25:2014 年-2015 年国家电网无人机采购数量(架) (27) 图表26:无人机民用领域需求分布结构图 (28) 图表27:威海广泰2007 年-2016 年第三季度营业收入与归母净利润 (30)
输电线路的无人机电力巡检技术 摘要:随着我国社会经济的不断发展,对电力的需求量逐年增加,对输电线路 的需求也不断增加。输电线路的巡检工作如果仅靠传统的人工电力检测执行,需 要花费大量的人力物力与财力,在这种情况下,无人机电力巡检技术开始受到业 界的关注。本文从无人机在输电线路巡检中的优势分析入手,论述了无人机技术 在输电线路巡检中的具体应用。期望能够对输电线路巡检效率的提升有所帮助。 关键词:输电线路;技术;电力巡检;无人机 随着近年来无人机产业的快速发展,无人机凭借着它高机动性、便于携带、 环境适应性强等优点,无人机逐步运用于各行各业。在电力巡检方面,电力巡检 无人机主要围绕着输电线路进行巡检作业,输电线路是电网的重要组成部分,输 电线路巡视是保障其可靠性运行的重要手段,随着新技术、新方法以及新的管理 理念的引入,无人机已逐步得到重视并开始广泛应用于输电线路巡视作业。 1 无人机巡检输电线路技术应用的优势 1.1 可有效降低巡检成本 我国有很多输电线路架设在人迹罕至的地区,传统的人工巡检方式想要涉及 这些区域有一定的难度,为满足工作需要,常常会使用较长的高空架线,由此使 得巡检成本随之增大。而无人机并不会受到地形的限制,在有效的飞行距离内, 作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查, 减轻了人员的工作量,相关费用也随之降低。此外,由于巡检人员无需亲临现场,从而使得作业安全性得到可靠保障,避免了安全事故的发生。 1.2 可缩短巡检时间 无人机基本不会受自然环境和气候条件等因素的影响,在可能发生自然灾害 的地区利用无人机对输电线路进行巡检,可以在较短的时间内顺利完成任务。无 人机具备快速巡检的能力,通过在指定位置进行悬停,可检查线路上的设备,确 定缺陷,并对巡检结果进行实时回传,整个过程耗时较少。此外,无人机巡检前 基本不需要进行较长时间的准备,大部分无人机在 90s 以内便可起飞,当一个区 域内的线路巡检完成后,可以快速转移至下个区域,有效缩短了输电线路的巡视 检查时间。 1.3 巡检更全面 随着无人机技术的不断发展和完善,其功能日渐强大,通过搭载不同的平台 和系统,可以使无人机具有更多的功能,如设备缺陷快速查找、故障定位、实时 监测等等。由此使得无人机的巡检更加全面,线路的跳闸次数和停电时长随之减少,确保了整个电网的运行安全性和稳定性,给供电可靠性提供了有效保障。 2 无人机巡检在输电线路中的应用 2.1 线路通道、树障、精细化巡视 传统线路通道、树障、精细化巡视需要飞手有娴熟的技术,并且对线路的结 构相当熟悉,飞行过程中不能出现任何差错,拍照距离与拍照角度也要满足作业 要求,对人为因素要求较为严格。相比以往人工操作,自动驾驶技术不仅可减少 对操作人员技能水平的依赖,同时在数据采集方面更具规范性。基于雷达高精度 定位和大数据积累形成的无人机自动驾驶技术体系,实现多旋翼无人机一键起飞。在事先制作的高精度线行三维地图上规划好航线,应用厘米级实时定位技术,自 动飞到指定位置,在飞行设备到达控制点后进行自动拍照保存,并且在完成作业 任务后自动返回,实现站到站的无人机巡检作业新模式。机巡作业已成为当前电
无人机载红外热像仪高压电力巡检 整体解决方案
目录 一、行业背景 (2) 1、2015年将推广协同巡检模式 (2) 2、无人机精细巡检 (3) 二、行业需求 (3) 三、系统介绍 (4) 1、无人机 (4) 2、红外热像仪 (5) 3、无人机载红外热像仪 (5) 四、业务分析 (6) 1、传统巡线图示 (6) 2、无人机搭载红外热像仪电力巡线解决方案 (6) 3、无人机搭载红外热像仪电力巡线方案优势分析 (7) 4、无人机巡航作业的优势: (9) 5、无人机巡航效益分析 (9) 6、结论 (10)
一、行业背景 我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共6个跨省区电网;110 kV以上输电线路已达到近51.4万km。根据相关数据表明,我国每年电力行业整体投资约为1000亿元,其中硬件设施为73%,说明输电设备在国家电网建设上比重越来越大,随着电网的日益扩大,巡线的工作量也日益加大,100km 的巡线工作需要20个巡线人员工作一天才能完成。因此传统的巡线方式已经满足不了现代电力系统的广泛需求。 1、2015年将推广协同巡检模式 国网已明确的未来巡检模式,亦为无人机留下了发挥作用的广阔空间。 去年3月,国网公司运维检修部召开的工作推进会指出,到2015年,国家电网公司系统将全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式,全面提高巡检作业效率和效益,保障大电网安全运行。 根据此次会议,山东、冀北、山西、湖北、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海共10个单位将作为试点,要求利用2013—2014年两年时间开展新型巡检模式试点工作,于2015年总结试点经验,完善标准体系,全面推广实施。 据了解,按照巡检业务界面划分,直升机可开展线路常规巡视和状态巡视、灾情普查和应急抢险等工作,巡检对象主要为特高压、跨区直流和500千伏及以上重要线路。大、中型无人直升机应用于220千伏及以上交直流线路开展常规巡视和状态巡视;小型无人直升机应用于110千伏及以上线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查;固定翼无人机一般用于500千伏及以上线路开展通道巡视和灾后电网评估等。人工巡检主要对管辖范围内输电线路开展状态巡视、日常维护及检测等,在直升机、无人机巡检作业覆盖范围内,修订有关规程,以减少巡视次数。
无人机电力巡检 无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)是一种先进的无人驾驶自行飞行器。无人机输电巡线系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息(GIS)、图像识别、信息处理的一体系统,涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域。现代无人机具备高空、远距离、快速、自行作业的能力,可以穿越高山、河流对输电线路进行快速巡线,对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤、耐张线夹、悬垂线夹等进行全光谱的快速摄像和故障监测。 中文名:无人机电力巡检 外文名:UAV Electric Power Inspection 目录 简介 背景 无人机巡线优势 发展前景 无人机电力巡检案例 社会效益 简介 无人机自身具有携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、可自主飞行等优势。 将无人机应用到电力巡线方面可大大提高电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成,确保了用电安全;采用无人机进行常规输电线路巡查,可降低劳动强度,与有人直升机巡线相比,可提高巡线作业人员的安全性,并且降低了成本;且无人机巡线速度快、应急瞬速,能及时发现缺陷,及时提供信息,避免了线路事故停电,挽回了高额的停电费用损失。 通过旋翼和固定翼无人机联合线路巡检,即可实现对输电线路走廊的大范围快速普查,又可高效获取高清晰度线路设备照片,清晰分辨出常见输电线路的缺陷,大大增强输电线路巡检效率,为现代化输电线路维护工作提供了一种先进的、有实用价值的技术手段。利用无人机搭载可见光拍摄红外、紫外检测等任务,机载设备对输电线路进行飞行巡检,并实时将现场情况回传地面监控系统,以便作出正确判断及时排除线路故障,还可围绕目标进行360度全方位拍摄,做到零死角。 EWZ-S8 Mini是易瓦特无人机技术研发团队经过多年研究、测试推出的八旋翼无人机系统,可用于执行资料收集、测量、侦查等多种空中任务,航线控制精度高,飞行姿态平稳。 背景
电力巡检机器人市场调研报告(最新) 一、产品&技术分析 1、产品分类(个人观点) 按照本次调研目的和产品应用行业,巡检机器人可分为电网巡检机器人和非电网(网外)巡检机器人。 电网巡检机器人大致可分为变电设备巡检(挂轨式和轮式等)和输电线路巡检(无人机等),变电设备巡检可分为站内(挂轨式和轮式,大多为挂轨式)和站外巡检(轮式)。 网外巡检机器人有应用在市政、交通等领域的隧道机器人、非电力监测领域的轨道机器人,智能交互机器人、导引机器人等新型机器人,主要为军队、电厂、化工、物业等领域。 由于时间所限,目前对于网外巡检机器人了解不多。 2、产品功能 电站巡检机器人主要应用于室内外变电站代替巡视人员进行巡视检查。机器人系统携带红外热像仪、可见光CCD等有关的电站设备检测装置,以自主和遥控的方式,代替人对室外高压设备进行巡测,以便及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题如异物、损伤、发热、漏油等等,给运行人员提供诊断电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据。 3、主要技术(根据南方电网技术情报中心) (1)总体结构 巡检机器人系统通常采用的是分层式控制结构,分为由基站系统层和移动站系统层构成的两层控制结构。采用无线的通信设备连接巡检机器人的基站系统和移动站系统,实现巡检数据的远传和基站命令的遥控。在此基础上,能够方便地接入电力系统生产专用的光纤通信网络,实现与调度中心的数据交换。 (2)机械结构 巡检机器人的机械本体由行走机构和越障机构两部分组成。 行走机构可采用轮式移动机构和蠕动爬行机构两种形式,目前巡检机器人机械结构大多采用轮式移动机构。 随着对巡检机器人研究的不断深入,人们对机器人的机构设计必然会提出更高的要求,主要表现在轻量化、操作简单化和越障高效化等方面。 (3)电源系统 能源问题(续航能力)已成为巡检机器人续航能力的一个瓶颈,直接制约了机器人的广泛应用。 (4)控制系统 控制器种类繁多,通常控制器有下两种方案:高性能单片机、PLC。
无人机在电力输电线路巡检中的应用张思思 摘要:输电线路巡检是保障电网安全运行的重要方式,随着电网的不断发展, 输电线路所经过区域的不断扩大,如何保证输电线路的安全、稳定运行已经成为 一个重要的问题。以往传统人工登塔的巡查方法,不仅工作量大,而且运行的时 间比较长,无法提高实际巡查效率,特别是在对一些复杂区域进行巡查的过程中,还会面临生命安全威协。无人机的使用,提高了输电线路巡视工作的效率,保证 了巡视人员的安全。 关键词:无人机;输电线路;巡检模式 输电线路的运行状况直接关系到电力系统主网的安全运行。长期以来,我国 输电线路巡检都是采用人工方式,工作量与工作难度较大,有时还威胁巡检人员 的生命安全。为有效解决这一问题,需要将无人机技术运用到线路巡检工作中, 进而提高线路的运行质量,确保工作人员的生命安全,促使电力企业获得高效发展。 1输电线路巡检技术概述 1.1输电线路巡检的重要性 输电线路是电力系统的重要组成部分。因为输电线路的运行环境比较恶劣, 建设区域内的地形地貌也比较复杂,线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电 力负荷的内部压力,还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害,这些 情况将会使线路上的各个元件老化。因此,一旦在安全巡查的过程中没有及时发 现线路存在的问题,就会对电力系统的供电质量产生影响。通过对输电线路的巡 视检查来了解线路的运行状况及周围环境的变化,及时发现设备缺陷和隐患,从 而预防事故发生,保证线路的安全稳定运行。 1.2无人机输电线路巡检 输电线路中采用无人机巡视,有着传统巡线方式无法比拟的优势。第一,不 受外界环境因素的影响和制约。由于很多线路都建设在室外环境,一旦遇上大雨 和暴雪等天气,工作人员将无法完成安全巡视工作,而使用无人飞行机设备,就 可以避免这些不利的因素,减少因安全巡视工作而造成的意外和伤害问题。第二,无人机的灵活性。利用无人机通过多角度不同的位置的观察,就可以发现线路中 存在的缺陷、隐患。第三,是无人机具有作业速度快、测量数据量大、自动化程 度高等优点。第四,无人机与各种可见光和红外测温设备搭配进行巡检任务,可 以全面了解输电线路运行情况。通过无人机对输电线路拍摄出来的影像图片,可 以对输电线路存在的缺陷问题进行及时的发现和解决。第五,无人机巡检可以降 低巡检成本,最大限度地减少线路故障造成的损失,保障输电线路的正常运行。 因此,无人机非常受电力系统的欢迎。 2现阶段输电线路巡视检查的主要内容 2.1全方位巡检 在保证无人机优良性能的基础上,将其应用于电力输电线路巡检中,能够获 得理想的应用效果,准确快速地找到故障点,为故障处理提供帮助。无人机的硬 件主要包含两个部分,分别为地面站与机载,将可见光相机搭载于机载部分,能 够全方位拍摄电力输电线路,获得图像,进行视频转换,对信号传输及无线通信 模块进行模拟,向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。以计算机系统和专业软 件为支持,巡检人员可对图像进行实时化查看,依据无人机所拍摄图像来对电力 输电线路的具体情况进行分析和判断,以保障电力输电线路安全运行。在电力输
无人机电力巡线 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
无人机电力巡检 无人机(unmannedaerialvehicle,UAV)是一种先进的无人驾驶自行飞行器。无人机输电巡线系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息(GIS)、图像识别、信息处理的一体系统,涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域。现代无人机具备高空、远距离、快速、自行作业的能力,可以穿越高山、河流对输电线路进行快速巡线,对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤、耐张线夹、悬垂线夹等进行全光谱的快速摄像和故障监测。 中文名:无人机电力巡检 外文名:UAV? electricpowerinspection 目录 简介 背景 无人机巡线优势 发展前景 简介 无人机自身具有携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、可自主飞行等优势。 将无人机应用到电力巡线方面可大大提高电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成,确保了用电安全;采用无人机进
行常规输电线路巡查,可降低劳动强度,与有人直升机巡线相比,可提高巡线作业人员的安全性,并且降低了成本;且无人机巡线速度快、应急瞬速,能及时发现缺陷,及时提供信息,避免了线路事故停电,挽回了高额的停电费用损失。 通过旋翼和固定翼无人机联合线路巡检,即可实现对输电线路走廊的大范围快速普查,又可高效获取高清晰度线路设备照片,清晰分辨出常见输电线路的缺陷,大大增强输电线路巡检效率,为现代化输电线路维护工作提供了一种先进的、有实用价值的技术手段。利用无人机搭载可见光拍摄红外、紫外检测等任务,机载设备对输电线路进行飞行巡检,并实时将现场情况回传地面监控系统,以便作出正确判断及时排除线路故障,还可围绕目标进行360度全方位拍摄,做到零死角。 背景 随着我国经济的快速发展,社会对电力能源提出了巨大需求。我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电业共6个跨省区电网,110KV以上输电线路已达到近万km,为满足社会需求,国家电网正在进行超高压大容量电力线路扩建,线路将穿越各种复杂地形,如何解决电力线路检测的精度和效率,是困扰电力行业的重大难题。 针对高压输电线路的运行管理模式和常规作业方式,表明传统巡线方式面临的困难有:劳动强度大、工作条件艰苦,而且劳动效率低,遇到电网紧急故障和异常气候条件下,线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施。这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与发展的需求。超、特高压电网急需先进、科学、高效的电力巡线方式。
电力输电线路巡检中无人机的应用 摘要:为了满足人们的电力需求,电力输电线路不断增多,分布范围越来越广泛,许多输电线路都位于地势复杂、环境恶劣区域,这大大增加了电力输电线路 的故障发生几率。为了确保电力的正常供应,就必须要对这些输电线路进行及时 的修复或更换,因此,确保电力输电线路的巡检工作的高效性是非常重要的。无 人机在电力输电线路巡检工作中有着巨大的应用优势,其能够有效代替人来进行 电力输电线路巡检,使巡检人员能够通过无人机来检查输电输线的故障情况,从 而大大减少了登塔高空作业,有效减轻了巡检人员的工作强度。 关键词:输电线路;线路巡检;无人机 引言 在电力输电线路巡检工作中,无人机有着巨大的应用优势,有效代替了人来 进行高效准确的巡检工作,大大减轻了巡检人员的工作强度,并且可对输电线路 的故障点进行准确快速的排查,降低了人力物力的投入,有效保障了电力输电线 路巡检工作的安全,大大促进了电力领域的技术革新。 1 电力输电线路人工巡检存在的问题 现阶段,巡检人员在进行电力输电线路巡检工作时,主要是通过攀爬工具爬 到电线杆顶端后,利用故障检测设备来检测输电线路故障的。在检测到存在故障后,巡检人员会将输电线路进行大致分段,然后通过逐渐检测来对故障点进行精 确定位,从而找到具体的故障位置。这种人工巡检方式不仅费时费力,而且巡检 人员所使用的故障检测设备也较难操作,同时人工巡检方式也存在很大的安全风险,稍有不慎便可能引发触电事故。因此,有必要探寻一种更加省时、省力、安 全的方法来代替人工进行输电线路巡检,无人机的出现,为电力输电线路的巡检 工作提供了一种可靠的代替途径。 2作业流程 为保证无人机在线路巡检中的安全性,经过大量的实践作业后,制定了比较 规范的作业流程:首先,提前准备好所需资料。在开始作业前,要尽可能全面的 收集相应线路的走向、跨越、地形、气候等信息资料,进而制定详细的作业方案。其次,按流程进行巡检。(1)勘察,在开始前,要安排专人对线路进行考察, 特别是做好下面这些工作:一是,对杆塔、地标等信息进行详尽的核实;二是, 明确无人机降落点,必须确保地形平坦、无危险障碍物;三是,场地面积要满足 一定要求;四是,保证四周不存在其他信号的干扰。(2)起飞准备,要对巡检 线路的环境、天气等进行勘测,确认能否满足安全飞行的要求;作业人员必须全 面了解工作内容,根据实际情况给出飞行计划,并要针对特殊情况提前制定应急 预案。若是进行自主飞行,则要对线路进行科学设计;在降落点开启巡检系统, 并安排双人对设备进行检查,确保其状态的稳定、可靠;设置安全警示线,保证 能安全的进行飞行作业。(3)具体作业,指挥人员发出起飞命令后,对起飞时 间要做好记录;而操作人员则要控制好无人机,以使其严格按制定的方案飞行, 若是发生意外情况,则要根据指挥人员的命令及时的对方案进行调整;指挥人员 根据收到的图像或画面,对云台的角度进行调整,并进行相关的操作控制,以得 到详尽的监测信息;在作业过程中,指挥人员每隔一段时间要向操作人员通告无 人机的飞行情况,如出现危险要及时通知其进行返航。最后,返航。在开始返航 之前,要对风向、风速等因素进行判断,保证无人机能够安全返回;在返航阶段,需要慢慢的降低飞行高度,并确认好降落点无异常情况;完成降落后,要迅速切
无人机在输电线路巡检中的应用 随着电力电网产业飞速发展,各种输电线路的分布日益广泛,输电线路巡检的工作量日益加大。然而,由于中国国土辽阔,输电线路所处的地形复杂多样,传统输电线路巡检技术由于各自的缺陷而不能有效满足巡檢要求,这些巡检技术的不足促进了无人机输电线路巡检技术的出现和发展。针对无人机线路巡检技术的研究已经成为了电网巡检和无人机应用领域的一个研究热点,这一方面的研究也取得了很多研究成果,然而尚缺乏关于无人机输电线路巡检方面的详细介绍。 标签:无人机;输电线路巡检;应用 通常情况在输电电路都会分布在荒凉的地方,而且所处地方地形地貌都比较的复杂。相关工作人员对输电线路进行人工的巡检的时候会遇到诸多的问题,输电线路在正常的运行过程中难免会受到人为因素及自然环境的影响,这样必定会严重的损害输电线路,使其整个电力系统的正常稳定运行受到较大的影响。 一、在输电线路巡检中运用无人机的优势及不足 (一)输电线路巡检中运用无人机的优势 自主悬停技术及自定导航飞行技术是无人机技术的基础,其具有输电线路防碰撞保护能力,在灾害性及恶劣的天气中有着输电线路灾害分析、查找手段输电电路跳闸故障点以及检测及巡视输电线路故障点等方面具有非常明显的优势。 (二)无人机存在的不足 即便在输电线路巡检过程中无人机占有一定的优势,可是其中也留下很多不足之处。比如说,无人机的巡航时间是比较短的,因为无人机的体积较小,使其自身的电容容量相对比较小,这样就会在很大程度上影响其巡航时间。 二、无人机巡检内容及作业方式 (一)无人机巡检内容 无人机巡检主要包含正常巡检、故障巡检、特属巡检等内容。正常巡检时,主要应用无人机巡检系统对输电线路导线、绝缘子、附属设施、线路走廊等进行常规性检查;故障巡检时,根据故障信息,应用无人机巡检系统确定重点巡检区段和部位,查找故障点及其他异常情况。特殊巡检时,可以利用无人机巡检系统辅助完成鸟害巡检、树竹巡检、防火烧山巡检、外破巡检、灾后巡检等特殊巡检内容。 (二)无人机巡检作业方式
无人机在电力行业的现状与未来 北方天途航空 一、行业背景 “十二五”期间,我国电网建设经历了高速发展的阶段,规模已跃居世界首位。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,输电线路总长度超过了115万千米,500kV及以上的输电线路已成为各区电网输电主力。我国的国土幅员辽阔,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,给跨区电网和超高压输电线路工程的建设带来一定难度,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。无人机技术的运用,能够很好的完成电力巡检和建设规划任务,自然就能得到了电力企业的认可及大规模应用。 天途无人机(线上机器人)在南方电网特高压线上进行带电清障作业
天途电力无人机在国网北京电力公司执行架线任务 二、行业标准 2013年,中国民用航空局(CAAC)下发《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》,业界普遍认为这代表着迈出了无人机规范管理迈出了第一步。
在电力行业,无人机主要被应用于架空输电线路巡检,为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》,对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。 三、无人机系统概述 无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。 无人机巡检系统一般由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统组成。无人机分系统指由无人驾驶航空器、地面站和通讯系统组成,通过遥控指令完成飞行任务的无人飞机系统。任务载荷分系统指为完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统,一般包括光电吊舱、云台、相机、红外热像仪和地面显控单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工作的设备及工具的集合,一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电池)、专用工具、备品备件和储运车辆等。 无人机巡检系统包括无人直升机(按结构形式,一般分为单旋翼带尾浆式和多旋翼式)巡检系统和固定翼无人机巡检系统。无人机按照空机质量分为中型无人机和小型无人机。中型无人机指空机质量大于7kg且小于等于116kg的无人机,适用于中等距离的多任务精细化巡检;小型无人机指空机质量小于等于7kg 的无人机,适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检。
无人机在石油管线巡检的应用
引言:我国油气管道具有运行总里程长、建设年代跨度大、安全事件和事故多发的特点,并且管道总里程呈高速增长趋势,加强管道的安全巡护管理,形势更加严峻。而依赖常规巡检显然无法满足要求,需要采用更科学的管理办法和技术手段。采用无人机巡检技术,已经成为国内外石油行业的应用趋势。 无人机在油气管线巡检的应用 林亦栋 2016年1月19日,国家发改委印发《石油发展“十三五”规划》显示,在“十三五”期间,成品油管道里程将从2.1万公里提高到3.3万公里,增长57%;《天然气发展“十三五”规划》显示,天然气管道里程将从6.4万公里提高到10.4万公里。截至2015年底,除台湾省外,全国已建成的油气管道总里程已达到12万公里,是1978年的14.5倍。多位业内专家预计,到“十三五”末,仅中国长输油气管道总里程将超过16万公里。
油气输配管网长期埋设在地下,会受到管线自身长期或超期服役而导致本体强度等力学性能下降、管道自身的内外壁腐蚀、自然和地质灾害损毁、打孔盗油、第三方人为破坏等各种不确定性因素的影响,对系统安全运行带来潜在的巨大危害。一旦发生泄露或者爆炸事故,将严重威胁人民群众的生命和财产安全。常规巡检已经无法满足要求,需要采用更科学的管理办法和技术手段。 (无人机应用于石油行业成为趋势)
(到“十三五”末,仅中国长输油气管道总里程将超过16万公里) 目前管道巡护工作主要采用人工巡护、光纤或电子感应巡检、无人机巡护三种方式。 人工巡护及其局限性 人工巡护,作为最基本的巡护方式,通常由管道管理单位实行专人专岗,把管道分成不同的段区由不同的巡线人员巡护,而其又分为普通巡护和特殊巡护。一般依靠巡护人员徒步观察和检查线路情况并作记录,地形空旷平坦的区域尚可驾驶交通工具实行巡检,大部分时候,管路都在地形复杂崎岖的地域,由此,不可避免的对人工巡检产生制约。在高寒、高海拔、高温、雨雪、大雾、
2017年电力巡检无人机行业分析报告 2017年3月
目录 一、刚性需求:我国电网密布,电力巡检保障电力可靠性 (5) 1、我国已建成六大电网,连接电力供应地与需求地 (5) 2、我国用电量与发电量均稳步上升 (6) 3、电网线路正常运行关系国计民生,电力安全性、可靠性愈发重要 (7) 4、电力巡检工作量和工作成效的要求“水涨船高” (8) 二、历史沿革:电力巡检从孤军作战到协同发展,无人机巡检崭露头角 (10) 1、电力巡检方式从孤军作战到协同发展 (10) 2、人工巡检、载人直升机巡检各有优劣 (12) 3、无人机巡检多方面比人工巡检、载人直升机巡检更胜一筹 (13) 三、独特优势:电力巡检无人机用途广泛,各机型“术业有专攻”.. 15 1、无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检 (15) 2、无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机“术业有专攻” (16) 3、无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机各有千秋 (17) 4、电力巡检无人机产业链分为上游研发制造,中游销售,下游服务 (18) 四、市场前景:技术和政策有望撬动电力巡检无人机50 亿级刚性粘性市场 (19) 1、技术先行:保障无人机电力巡检效率和成果的根基 (19) (1)电力巡检无人机关键系统介绍 (19) (2)国家电网公司有效专利申请数位居前列,提供强劲技术基础,反映迫切需求20(3)电力巡检无人机关键技术:日渐成熟,降低成本,规模推广 (20) ①适用性技术要求 (21) ②稳定性技术要求 (23) ③安全性要求 (24) 2、政策催化剂:助电力巡检无人机行业如虎添翼 (25)
南方电网设备标准技术标书 架空输电线路多旋翼无人机巡检系统 专用部分 技术标书编号:0602501052201509 中国南方电网有限责任公司 2015年9月
目录 1....标准技术参数. (1) 2 项目需求部分 (3) 2.1 供货需求及供货范围 (3) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表 (3) 2.3 图纸资料提交单位 (4) 2.4使用条件 (4) 2.5特殊情况下使用条件 (4) 2.6 项目单位技术差异表 (4) 3 投标人响应部分 (5) 3.1投标人技术偏差 (5) 3.2投标人资料提交时间要求 (5) 3.3 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表 (5) 3.4 主要元器件来源 (6) 3.5 投标方需说明的其他问题 (6)
1标准技术参数 投标方应认真逐项填写所供设备技术参数和性能要求响应表(见表1.1)中“投标方保证值”栏,不论“标准参数值”栏是否给出具体数值,都不能空格,也不能以“响应”两字代替,不允许改动本表内“投标方保证值”栏之外的数值。如有差异,请填写表 4.1:技术差异表。 表1.1 技术参数和性能要求响应表
供货方应对使用单位指定的机组人员进行培训,参加培训人数可由双方协定;如果多旋翼无人机空机重量大于7公斤,供货方提供的培训应取得行业协会签发的合格证。 2 项目需求部分 2.1 供货需求及供货范围 投标方提供的多旋翼无人机系统的具体规格见表2.1:供货范围及设备需求一览表。投标方应如实填写“投标方保证”栏。 表2.1供货范围及设备需求一览表 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表 投标方应向招标方提供必备的备品备件、专用工具和仪器仪表清单见表 2.2,要求提供的备品备件、专用工具和仪器仪表应是新品,与设备同型号、同工艺。 表2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表清单(项目单位填写)
探讨无人机在电力巡线中的应用 发表时间:2019-09-15T17:50:25.390Z 来源:《电力设备》2019年第8期作者:蔡科明李斌叶楷 [导读] 摘要:由于我国科技技术的飞速进步,使得我国电力系统获得了显著的发展。 (广东电网有限责任公司梅州平远供电局 514600) 摘要:由于我国科技技术的飞速进步,使得我国电力系统获得了显著的发展。在最近几年中,电力领域也将无人机技术引入到了电力建设的工作中,而由于无人机的使用也让电力行业再一次获得了提升。此外,在不断的推进无人机在电力巡线中的使用时发现,无人机可以有助于电力行业技术水平的提升,使电力建设工程中的问题被有效解决,促使了电力建设工程的作业难度降低,给电力巡线中区域测绘、线路规划、线路巡检、应急处理以及线路架设等方面的工作带来了便利和效率。 关键词:电力系统;无人机;电力巡线 目前而言,无人机在电力行业中的应用取得了好评。由于无人机的灵活性较强,实用性较高,同有人机相比较成本要低很多,这可以有效的降低电力系统在开发发展中前期资金的投入。所以将无人机妥善的安排在电力系统的某一工作中,可以使电力行业的发展迎来新的曙光。而当前在电力巡线中无人机的使用主要有以下五个方面,即区域测绘、线路规划、巡检、应急处理以及线路架设,具体内容如下。 一、区域测绘 电力巡线中应用无人机解决不同地理地形的测绘难题,使得无人机在电力行业的应用优势被充分体现出来。这是因为无人机灵活且小巧,在进行区域测绘时可以不受地理地形等有关因素的影响,以及不同区域的控制,借助光学设备的搭载功能,让无人机对指定区域完成了测绘任务。正是由于无人机测绘结果详细且全面,使得电力建设工程中的区域测绘精确程度有了显著的提高,这是传统测绘技术难以匹敌的。当然,在无人机应用于电力巡线后,还需要不断的提高无人机对于指定区域的测绘精准度,这样才会让工作人员在进行站址部署时能够有所完善。最主要的是,应用无人机让电力测绘难度系数有所下降,在一定程度上为电力测绘的工作人员减少了工作量。另外,通过大量的实践证明,使用无人机在进行区域测绘活动时所得到的数据精准度极高,并且当下无人机技术也已经能够实现大比例的指定区域测绘工作,这无疑为电力建设工程的发展带来了新的突破。 二、线路规划 在电力系统的施工建设工作中,属于重要的工作内容便是电力线路的规划。通常在对电力线路实施规划设计时,都需要安排专业的工作人员前去测绘。但现下人工测绘的方式早已不符合当今社会的发展需要,主要是不足以满足电力行业的开发需求。所以依据现今技术的发展,在电力工作中一定要先将电力巡线线路的规划要点抓好,只有这样才可以利用无人机的灵活性和智能性为电力线路的规划做二次技术水平提升。此外,在对某一指定的区域中,利用无人机在完成地理地形的测绘工作的基础上,还需要严格遵照电力线路的排布安全来获得全面的规划方案计划。因此,在无人机的帮助下,电力巡线的线路规划方案越来越科学合理化,特别是在电力线路规划的前期准备工作中,利用无人机技术也有效的降低了线路规划设计的方案成本。 三、线路架设 电力巡线中的线路架设是电力建设工程中难度系数较高的工作,尤其是在一些地形特殊的地区。为了降低线路架设的难度,无人机技术可以为其进行合理的配置,向其提供技术支持,给予线路架设工作中所需的引线,如铁塔的放置和河流引线等。此外,无人机小型又轻便,大大降低了电力线路铺设工程作业时的经济成本,相对于人力作业而言,工作效率至少提高了3~5倍。同时,对于有效保护林木、破解生态环境和架线施工的矛盾方面,也起到了积极的推动作用。因此,基于无人机的优势,以及经济的快速发展,运用无人机架设输电线路是必然趋势,也是加强输电线路建设的重要措施。 四、线路巡检 在电力工程的建设过程中,电力巡检是整个工程较为关键的环节。只是目前我们国家的电力巡检工作使用的科技技术还比较落后,巡检的数据有时也会因为技术问题出现误差,影响了电力巡检的结果。而具有先进技术的无人机对图像的分析和捕捉十分灵敏,所以将无人机设备应用于电力巡检工作中,对需要巡检的电力线路做有效的图像分析,获取到清晰的图像信息后,再对巡检线路做二次排查:首先检查提交的巡检数据可靠性和准确率,其次是在巡检过程中,及时的找出巡检线路存在的隐患或者是否有线路存在隐秘的风险等。这不但降低了电力巡检工作的危险指数,同时也提升了电力巡检工作的质量和效率。另外,在电力巡线巡检中,大部分的巡检工作都是处在露天环境下,由于空气的湿度、风力的强度等,都会对电力巡检造成一定的影响,而传统的巡检技术也很难抵抗这些外来因素的影响,致使巡检的质量无法获得保障。但是应用无人机设备于电力巡检中,利用其先进技术,可以有效将外来因素的影响降到最低,减少巡检结果的误差率,促使巡检工作质量获得有效的提升。 五、应急处理 电力工程的建设中,影响其质量和效率的因素有很多,但大致可以分为两个方面:一个是外部因素,另一个则是内部因素。其中外部因素的影响,如一些无法预测的自然地理灾害等,它们对电力的干扰强度较大,例如,洪水泥石流、台风、龙卷风等,一旦发生不可抗拒的自然灾害,便会对电力工程的施工质量造成严重的影响,使工程质量下降。如若自然灾害的时间较长,且面积较广,那么电力系统很有可能会遭到破坏,所以需要提高电力工程对自然灾害的抵御能力;内部因素的影响,主要有电力工程建设的工作人员由于技术不熟练,发生操作问题,或者因工作失误而导致施工事故等,致使电力工程的建设周期变长,提高了电力工程建设的施工成本,使施工质量难以获得保障。为了有效的降低内外两种因素对工程质量的影响,可以将无人机应用于电力工程的应急处理中。在应对外部因素时,无人机可以对各种灾害做出预测,及时的获得此次灾害的强度和时间,并在自然灾害到来之前,对电力工程进行有效的防护措施,以把损失降到最低。而在应对内部因素时,由于无人机属于智能电子设备,因此不会存在操作不当等人为失误,这不但可以使电力工程的施工质量得到保障,同时,还会提高了电力工程的施工效率,有效的避免了工期的延长。 六、结语 通过以上应用介绍,应用于电力系统中的无人机不但收效显著,而且提高了电力建设的进度,更是改进并完善了电力工程的检测工作,也使电力系统的建设和维修能力获得有效提升。同时,无人机运用,使线路规划设计越来越完善,指定区域的测绘精准度越来越高,并且可将存在于电力线路或建设中的隐性风险及早的被发现,避免了重大电力事故的发生,让电力的巡检工作越来越全面。此外,无人机及时有效的躲避了自然灾害,降低了施工人员的人为失误,使工程质量得到保障,并也为线路的架设提供了技术帮助,降低了架设难度,
前言 充分发挥无人机航空监测技术以及运营服务的优势,丰富和完善油田管道巡检手段,降低野 外巡检人员的劳动强度、提高工作效率,建立一套适合油田管道巡检的智能化无人机巡检系统。 目前国内的油田管道巡检方式主要是通过人工巡检的方式,一些输油管道分布在山区、河流、沼泽以及人烟稀少的区域,或者在水灾、地震、滑坡、夜晚巡查,给人工巡检工作带来极大 不便。 单位所遇到的问题: 对输油管道和阀门等设备的巡视工作的管理目标是能降低成本、提高工作效率以及管理水平。在目前阶段巡视工作的主要管理难点有两个: ?个别输油管道分布原因,导致巡视工作难度大,巡视人员的巡视工作存在一定的危险性。 ?现有无人机操作复杂,需要人员控制,巡视效果不佳。 为此石家庄智创软件科技有限公司研发了一套针对于油田单位的《无人机智能巡检管理系统》,进而有效的利用无人机,实现无人机自动巡航、悬停拍照等功能,为油田单位实现无 人机巡检的智能化、人性化管理。 建设目的 1. 与现有人工巡检方式结合,提高巡护工作效率,降低人工成本 2. 巡检区域无盲区,对管网工作实现全覆盖管理。 3. 实现实时环境监测,隐患快速上报。 4. 实现隐患点精准锁定,智能分析,报警推送。 5. 实现无人机自动巡检,自动取证,自动分析,自动上报,自动起返航。 6. 实现多架无人机协同巡护,低电量任务自动转移,保证巡护工作的顺利完成。 7. 构建大数据分析系统,实现多数据综合分析汇总表,为企业生产运营以及发展部署提供相 应的参考依据 工作原理描述 无人机输油管道智能巡检管理系统主要是利用无人机高清摄像头实现巡检现场的定点取证, 现场监测以及隐患分析等工作,与传统无人机不同的时,该系统的设计理念为全自动运行, 定期给无人机制定相应的巡护任务,无人机可实现自动起飞,自动返航,关键点自动取证环 境自动等功能,实现了真正的“无人操作”无人机。