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無人機(jī)高壓輸電線路異物清除裝置

2017-09-01 08:07:38嚴(yán)偉佳席曉強(qiáng)王東林
電力安全技術(shù) 2017年8期
關(guān)鍵詞:噴槍旋翼異物

嚴(yán)偉佳,徐 欣,席曉強(qiáng),王東林,華 鑫,寇 淼

(1.國網(wǎng)江蘇省電力公司蘇州供電公司,江蘇 蘇州 215000;2.昆山市工研院智能制造技術(shù)有限公司,江蘇 昆山 215300)

無人機(jī)高壓輸電線路異物清除裝置

嚴(yán)偉佳1,徐 欣1,席曉強(qiáng)1,王東林1,華 鑫1,寇 淼2

(1.國網(wǎng)江蘇省電力公司蘇州供電公司,江蘇 蘇州 215000;2.昆山市工研院智能制造技術(shù)有限公司,江蘇 昆山 215300)

針對高壓輸電線路上各種可燃異物的清理問題,研制了一種無人機(jī)高壓輸電線路異物清除裝置,即利用六旋翼無人機(jī)攜帶噴火裝置,采用燃燒的方法清除異物。使用該裝置的工作人員無需靠近輸電線路,通過遠(yuǎn)程遙控即可在帶電情況下快速清除塑料薄膜、風(fēng)箏線等異物,既可保障工作人員的生命安全,又為企業(yè)節(jié)省大量的人力物力。

輸電線路;異物清除;無人機(jī);噴火裝置

0 引言

電網(wǎng)系統(tǒng)主要利用高壓和超高壓架空線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離電力輸配,輸電線路的安全是整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的重要保障。輸電線路容易被塑料薄膜、風(fēng)箏、廣告條幅等異物懸掛、纏繞,在雨雪等天氣中,這些異物如果被水打濕將導(dǎo)電,使線路相間距離或?qū)Ь€對地距離減小,從而引起相間短路或單相接地等問題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大面積停電,帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此,為保證輸電線路的運(yùn)行安全,必須及時(shí)清理其上的塑料薄膜等異物。

1 傳統(tǒng)輸電線路異物清除方式

傳統(tǒng)的輸電線路異物清除主要依靠人工作業(yè),具體有以下2種作業(yè)方式。

(1)?停電后由電工上線摘除。這種作業(yè)方式降低了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,給用戶的生產(chǎn)、生活帶來不便,同時(shí)還會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

(2)?在帶電情況下利用絕緣斗臂車、絕緣操作桿、絕緣繩索,或是吊籃和軟梯等工具進(jìn)行人工摘除。這種帶電作業(yè)方式危險(xiǎn)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗時(shí)較長,而且受環(huán)境限制較大。

2 新型輸電線路異物清除裝置的研制

為保障帶電作業(yè)時(shí)工作人員的安全,提高工作效率,引入了新的方法和技術(shù)到輸電線路異物清理作業(yè)中,目前已研制了幾種異物清除裝置。

(1)?清除裝置具備行走機(jī)構(gòu),利用履帶和導(dǎo)線間的摩擦力在帶電的導(dǎo)線上行走,并以液態(tài)瓦斯為燃料,采用噴火燃燒的方式清除可燃異物。該清除裝置僅需1—2人操作,而且工作人員不必上線,降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。其主要缺陷是需要登塔放置和回收機(jī)器,在不同線徑上行走時(shí)需要更換不同的輪子,以及需要注意防范火災(zāi)等。

(2)?將激光技術(shù)引入到輸電線路的異物清理中,利用CO2激光器或光纖激光器,在地面控制高能激光束,照射異物的重力支撐部位或纏繞導(dǎo)線的部位;被照射部位吸收激光能量后產(chǎn)生高溫,并發(fā)生熔化或汽化現(xiàn)象,從而導(dǎo)致異物脫落,達(dá)到異物清除的目的。

(3)?利用無人機(jī)搭載噴火及異物清除裝置。本文主要介紹此種異物清除裝置。

3 無人機(jī)異物清除裝置研制

3.1 工作原理

我國的高壓輸電線路通常采用鋼芯鋁絞線,鋼的熔點(diǎn)為1?300—1?500?℃,鋁的熔點(diǎn)為660?℃;而塑料薄膜、風(fēng)箏等異物的材質(zhì)通常為聚氯乙烯、聚乙烯、尼龍、滌綸等,這些材料的熔點(diǎn)及燃點(diǎn)一般在500?℃以下。這就為采用噴火燃燒的方法對異物進(jìn)行清理提供了前提條件。

噴火裝置將汽油作為燃料,汽油燃燒較充分時(shí)外焰溫度可達(dá)1?000?℃以上。為了最大限度地降低火焰對線纜的傷害,裝置通過圖傳系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)控制噴火位置以及噴火時(shí)間。

3.2 系統(tǒng)組成

無人機(jī)輸電線路異物清除裝置系統(tǒng)組成如圖1所示,主要由無人機(jī)、定位系統(tǒng)、噴火系統(tǒng)、圖像采集和傳輸系統(tǒng)等部分組成。

圖1 無人機(jī)異物清除裝置系統(tǒng)組成

(1)?無人機(jī)。選用六旋翼無人機(jī)。該無人機(jī)為多旋翼飛行器,運(yùn)動(dòng)靈活,可通過控制螺旋槳的轉(zhuǎn)速進(jìn)行上下、前后、左右、偏航等運(yùn)動(dòng),可進(jìn)行垂直起降和定點(diǎn)懸停,對起降場地條件要求不高,具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。此外,六旋翼無人機(jī)還具有操控、檢修和維護(hù)簡單,訓(xùn)練和維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。與四旋翼無人機(jī)相比,六旋翼無人機(jī)多出了2個(gè)冗余旋翼,提高了運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,在受到外力干擾或部分旋翼受損時(shí),仍能保持水平飛行并安全返航。

(2)?定位系統(tǒng)。無人機(jī)使用GNSS(global?navigation?satellite?system,全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))和IMU(inertial?measurement?unit,慣性測量單元)進(jìn)行導(dǎo)航定位。為進(jìn)一步提高定位系統(tǒng)精度,加裝了RTK系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用一種基于載波相位差分的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),可以使無人機(jī)獲得厘米級的定位精度。該系統(tǒng)采用雙天線測向技術(shù),具備較強(qiáng)的抗電磁干擾能力,能保障無人機(jī)飛行的可靠性。

(3)?噴火系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由油罐和噴槍組成,油罐用于盛放汽油。與氣態(tài)燃料相比,使用汽油這一液態(tài)燃料,可以增加噴出火焰的長度,使無人機(jī)能夠與輸電線路保持足夠的距離,減少帶電線路對飛行裝置的電磁干擾,且液態(tài)燃料形成的火焰更為集中,可以有效減少異物清理時(shí)間。

噴槍是噴火系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,主要由碳纖維管(外殼)、汽油泵、手動(dòng)總閥、電磁閥、噴嘴、防風(fēng)罩、點(diǎn)火裝置、控制器及電源等組成。噴槍結(jié)構(gòu)如圖2所示。地面工作人員利用無線電遙控器與噴槍控制器進(jìn)行通信,控制點(diǎn)火裝置進(jìn)行高壓放電點(diǎn)燃燃料,同時(shí)還可以通過汽油泵和電磁閥來控制噴油量和噴火時(shí)間。

圖2 噴槍結(jié)構(gòu)

(4)?圖像采集和傳輸系統(tǒng)。選用三軸云臺(tái)相機(jī)來完成圖像采集工作,該相機(jī)具有良好的防抖功能,拍攝畫面穩(wěn)定流暢。

圖像采集和傳輸系統(tǒng)使用無線鏈路動(dòng)態(tài)適應(yīng)技術(shù),能夠?qū)崟r(shí)(低延時(shí))傳輸攝像機(jī)拍攝的畫面,地面工作人員可以通過與無人機(jī)遙控器相連的手機(jī)、電腦等裝置進(jìn)行查看。該系統(tǒng)可以使地面操作者清晰地看到輸電線路及纏繞異物的狀況,使工作人員遠(yuǎn)離輸電線路進(jìn)行作業(yè)。此外,配有圖像系統(tǒng)的異物清除裝置除可進(jìn)行異物處理外,還能進(jìn)行輸電線路的巡檢等工作。

3.3 控制系統(tǒng)

異物清除裝置有2套獨(dú)立的控制系統(tǒng):一套用于噴火裝置的控制;另一套是與無人機(jī)配套的控制系統(tǒng),可用于除無人機(jī)、云臺(tái)相機(jī)及噴火系統(tǒng)以外裝置的控制。

3.4 工作過程

使用本裝置進(jìn)行異物清除任務(wù)時(shí),一般需要2人配合協(xié)同作業(yè),其中一人控制噴火系統(tǒng),另一人負(fù)責(zé)無人機(jī)等裝置的控制。

執(zhí)行作業(yè)任務(wù)時(shí),首先打開噴火系統(tǒng)控制器電源及遙控器電源,手動(dòng)打開位于噴槍上的總閥。開啟無人機(jī)及其遙控器電源,控制無人機(jī)起飛,定點(diǎn)懸停在要清理的異物附近,使噴槍對準(zhǔn)異物的重力支撐部分或是纏繞輸電線路的部分。然后控制噴槍噴油并點(diǎn)火,點(diǎn)燃異物后停止噴火;待異物熔化掉落或是燃燒殆盡后控制無人機(jī)返航。最后關(guān)閉各系統(tǒng)的電源、噴槍總閥,作業(yè)任務(wù)完成。

清理裝置執(zhí)行工作任務(wù)時(shí),可以通過圖像采集和傳輸系統(tǒng)傳遞過來的圖像,實(shí)時(shí)觀察輸電線路及異物的情況,及時(shí)調(diào)整無人機(jī)和噴槍的狀態(tài)。

4 試驗(yàn)研究

無人機(jī)異物清除裝置相關(guān)參數(shù)如表1所示。

表1 無人機(jī)異物清除裝置相關(guān)參數(shù)

目前,研制的無人機(jī)異物清除裝置已在國網(wǎng)江蘇省電力公司蘇州供電公司投入使用。實(shí)際應(yīng)用表明:在高壓輸電線路帶電情況下,該異物清除裝置可以有效地清除線路上的可燃異物,處理1處異物平均需要5?min(實(shí)際噴火時(shí)間約為3—5?s),比原先的人工處理(平均需要40?min)節(jié)約了大量時(shí)間。

5 結(jié)束語

利用無人機(jī)搭載噴火裝置對可燃異物進(jìn)行噴火處理,使異物熔化、燃燒的方法,能夠在帶電情況下對可燃異物進(jìn)行快速清理,確保輸電線路安全平穩(wěn)運(yùn)行。處理過程中,無需工作人員靠近輸電線路,保障了工作人員的安全,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,為企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力。未來可以考慮在現(xiàn)有裝置的基礎(chǔ)上加載激光測距或視覺測量等模塊,用于測量噴火裝置與異物間的距離,便于操作人員進(jìn)行更精準(zhǔn)的操作。

1 ?李??昊.電力輸電線路的運(yùn)行維護(hù)及故障排除[J].黑龍??江科學(xué),2014,5(11):231.

2 ?曹燕軍.輸電線路異物清除機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D].??沈陽:沈陽理工大學(xué),2015.

3 ?劉明亮,楊厚峰.導(dǎo)線易漂浮物清除工具的研制與應(yīng)用??[J].自動(dòng)化博覽,2011,29(S2):185-187.

4 ?趙慧斌,馬興譽(yù).電線異物遙控夾線爬行燒除機(jī)簡述[J].??科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2011,21(33):194-197.

5 ?梁??偉,陳??杰,劉??洋,等.清除架空線路異物的新??型裝置及其試驗(yàn)研究[J].中國電業(yè)(技術(shù)版),2015,66(9):??57-59.

6 ?全??權(quán).解密多旋翼發(fā)展進(jìn)程[J].機(jī)器人產(chǎn)業(yè),2015,??1(2):72-83.

7 ?吳北平.GPS網(wǎng)絡(luò)RTK定位原理與數(shù)學(xué)模型研究[D].??北京:中國地質(zhì)大學(xué),2003.

8 ?李雪梅.無線圖像傳輸技術(shù)及應(yīng)用介紹[J].中國無線電,??2006,17(7):12-14.

徐??欣(1979—),男,高級工程師、高級技師,主要從事輸電線路檢修管理工作。

席曉強(qiáng)(1981—),男,工程師、技師,主要從事輸電線路檢修管理工作。

王東林(1980—),男,工程師,主要從事輸電線路運(yùn)檢技術(shù)等工作。

華??鑫(1990—),男,助理工程師,主要從事高壓帶電檢修工作。

寇??淼(1991—),女,工程師,主要從事自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)工作。

2016-12-18;

2017-03-19。

嚴(yán)偉佳(1981—),男,高級工程師、高級技師,主要從事輸電線路運(yùn)行檢修工作,email:kmkoumiao@163.com。

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