Aplicación de UAVs en Inspección de Líneas de Transmisión de Empresas de Energía Eléctrica
En la situación actual, la reforma estructural de las empresas de energía eléctrica ha logrado ciertos resultados, se ha ampliado aún más el alcance de los servicios de suministro de energía y la distribución de líneas de transmisión se ha vuelto cada vez más amplia. Debido a las diferencias en los entornos naturales de las diferentes regiones, la inspección manual diaria de las líneas de transmisión está lejos de cumplir con los requisitos. La inspección del UAV puede identificar la ubicación de la falla de inmediato y no se verá afectada por las condiciones del terreno. Al mismo tiempo, también puede realizar inspecciones integrales y de múltiples ángulos, y luego captar el estado operativo de la línea de transmisión en su conjunto. Se puede observar que la aplicación de drones es de gran importancia para la inspección de líneas de transmisión de empresas eléctricas.
1 Investigación y análisis de diseño de vehículos aéreos no tripulados
Actualmente, los helicópteros teledirigidos y los vehículos aéreos no tripulados de cuatro rotores son los más utilizados en las inspecciones de líneas de transmisión de energía. El uso de drones para realizar inspecciones integrales de líneas de transmisión puede determinar de manera rápida y precisa el punto de ocurrencia de la falla, lo que mejora en gran medida la eficiencia del trabajo de inspección. A juzgar por su producción y estructura, los UAV son producto de investigaciones de innovación científica y tecnológica avanzada, y su formación involucra principalmente los siguientes aspectos.
1.1 Aspectos técnicos
Los helicópteros controlados remotamente adoptan el diseño aerodinámico de los helicópteros ordinarios y generalmente pueden llevar equipos de adquisición de imágenes y transmisión en tiempo real. Durante el vuelo, puede "ver" diversa información transmitida oportunamente al centro de monitoreo a través del equipo de transmisión, lo que mejora en gran medida la eficiencia de la inspección y el mantenimiento del equipo de transmisión. La estructura aerodinámica de un UAV de cuatro rotores es que los cuatro rotores están distribuidos simétricamente entre sí. Esta disposición estructural le confiere altas capacidades de despegue y aterrizaje. Además, el dron cuadricóptero también está equipado con un cardán que absorbe las vibraciones y un equipo de transmisión inalámbrica. Durante la inspección de las líneas de transmisión, se puede obtener información de alta definición utilizando equipos de adquisición de imágenes de alta resolución en miniatura, y la información obtenida se puede transmitir al centro de monitoreo de manera oportuna.
1.2 La composición de su propio sistema
El cuerpo principal del dron teledirigido es el cuerpo del helicóptero teledirigido. Además, el helicóptero teledirigido también incluye dispositivos de suspensión que absorben vibraciones, equipos de recopilación y transmisión de información, sistemas de seguimiento de imágenes terrestres, etc. Un dron cuadricóptero se compone principalmente de una estructura de avión y una estación de monitoreo terrestre.
1.3 Aspectos funcionales
1.3.1 Análisis funcional y aplicación del UAV El flujo de trabajo de la inspección con helicópteros de control remoto consiste en volar o flotar sobre la línea de transmisión de forma remota con la mano y luego recopilar información. el equipo se utiliza para recopilar y transmitir información de imágenes de líneas en tiempo real; el flujo de trabajo de la inspección con drones de cuatro rotores es recopilar y transmitir información de acuerdo con el diseño de la línea de transmisión bajo la guía de la estación terrestre. Específicamente, se divide en los siguientes pasos: ① El dron de cuatro rotores flota de forma autónoma en una ubicación espacial específica y luego recopila información de la imagen (2) ajustando razonablemente el rumbo del rotor de cuatro rotores y el cardán que absorbe las vibraciones; el equipo de adquisición de imágenes y el equipo bajo prueba. Ángulo óptico y distancia para lograr la recopilación y transmisión de imágenes en tiempo real del equipo de la línea de transmisión. (3) Controlar de acuerdo con las instrucciones de operación manual y luego realizar la observación del vuelo y la recopilación de información a lo largo de la línea de transmisión. .
1.3.2 Análisis de funciones de la estación terrestre Las funciones básicas de la estación terrestre del UAV de cuatro rotores incluyen la cooperación con el UAV de cuatro rotores para el control remoto y la comunicación de telemetría, determinando la ubicación del UAV de cuatro rotores. Recopilación de información de imágenes de UAV, reciba y organice la información de la línea de transmisión obtenida por el dron en tiempo real, y opere y controle el estado de vuelo y el estado del cardán del dron en tiempo real para que sirva como guía.
Análisis de puntos técnicos y puntos de innovación de 1.4
Los puntos técnicos clave y los puntos de innovación de la inspección UAV de líneas de transmisión incluyen principalmente los siguientes puntos: ① El UAV de cuatro rotores tiene autonomía Las características del vuelo estacionario y de navegación autónoma pueden encontrar el punto de falla después de que se dispara la línea de transmisión y construir un sistema de inspección tridimensional completo de la línea de transmisión sobre esta base. ② Otra función del dron de cuatro rotores es proteger las líneas de transmisión contra colisiones y puede usarse para inspección e inspección de las líneas de transmisión. Al mismo tiempo, también puede proteger las líneas de transmisión ante desastres naturales graves, como fuertes vientos comunes, fuertes lluvias, etc. ③La aplicación de tecnología de monitoreo terrestre en tiempo real y tecnología de reducción de ruido y antivibración de imágenes en la inspección de líneas de transmisión. El vídeo visual del dron se puede transmitir al centro de seguimiento a tiempo con la ayuda de la tecnología de la información de la red.
④ Optimice el diseño integrado del UAV de cuatro rotores y el sistema de detección rápida de la línea de transmisión para resolver eficazmente los problemas del proceso aerodinámico de fabricación de fibra de carbono del fuselaje y luego resolver problemas relacionados, como la selección de la batería de litio, la elevación del rotor, la selección del motor y la aerodinámica. y otras cuestiones relacionadas. ⑤El sistema autónomo de control de vuelo y vuelo estacionario tiene dos modos de funcionamiento: autónomo y manual. En el estado de vuelo autónomo, el dron no solo puede ver la ruta a través de video de alta definición desde la estación terrestre y mantener el modo manual, sino que también puede realizar vuelos de navegación autónomos e inspecciones de acuerdo con la ruta establecida.
2 Análisis de aplicación de vehículos aéreos no tripulados
2.1 Efectos prácticos de la aplicación
En la inspección de líneas de transmisión de energía, la aplicación de vehículos aéreos no tripulados puede lograr múltiples ángulos y de forma integral. La recopilación de información a gran altitud en todas las direcciones puede reducir eficazmente la intensidad de las inspecciones de las líneas de transmisión aéreas, reducir los riesgos de seguridad y promover la mejora de la eficiencia y la calidad de la inspección, especialmente en entornos hostiles, como cuando las torres se deslizan, los drones pueden reemplazar el pisoteo manual y. cableado, garantizando así el funcionamiento seguro y estable de la red eléctrica. Además, la aplicación de drones puede reducir en gran medida el coste del trabajo de inspección y garantizar el consumo de electricidad en la producción y la vivienda.
Se puede observar que la aplicación de drones es de gran importancia para la inspección actual de las líneas de transmisión de las empresas eléctricas.
2.2 Perspectivas de desarrollo de los UAV
Las perspectivas de desarrollo de los UAV se pueden resumir de la siguiente manera:
① Detectar fallas de manera rápida y precisa en líneas de transmisión de alto voltaje Eficiente y la resolución razonable de problemas de puntos sospechosos de falla es la garantía para el funcionamiento estable de las líneas de transmisión de alto voltaje.
② En un tramo específico de la línea de transmisión o equipo local, se pueden detectar fallas rápidamente, con bajo costo, alta eficiencia y buena seguridad y tecnología.
(3) Puede flotar de forma inteligente sobre los accesorios y aisladores de las líneas de transmisión para realizar inspecciones locales. Es fácil de operar y reduce la tarea y el tiempo de la inspección manual, especialmente en líneas de transmisión con condiciones ambientales adversas. Las ventajas de los drones son aún más evidentes.
④El monitor de luz visible giroestabilizado y el equipo de imágenes infrarrojas del dron no solo pueden registrar y detectar líneas de transmisión de energía, sino también implementar inspecciones automáticas, resolviendo eficazmente problemas como inspecciones de terrenos difíciles y reduciendo aún más el peligros potenciales de la inspección manual y mejorar la calidad de operación de las líneas de transmisión.
3 Resumen
La electricidad juega un papel importante en el desarrollo de la sociedad moderna y es la garantía para el desarrollo sano y estable de la economía nacional. Impulsada por la tecnología, la aplicación de drones en las inspecciones de líneas de transmisión puede mejorar en gran medida la eficiencia operativa y la calidad de las líneas de transmisión, y mejorar aún más su confiabilidad y estabilidad. Por lo tanto, las empresas de energía eléctrica deberían aumentar la aplicación y la investigación de drones y mejorar sus efectos de aplicación práctica.
Referencia
[1], Li, Wu Xiang et al. Aplicación y análisis de la tecnología de transmisión e inspección de líneas de vehículos aéreos no tripulados [J]. Journal of Suzhou University, 2013, 28 (8): 87-88.
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[3]Zhou Haifeng. Aplicación y análisis de la tecnología de transmisión e inspección de líneas UAV [J]. Diseño y tecnología de ingeniería de construcción, 2015 (18): 1238.
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