无人机应用于电力巡线解决专项方案.doc

西部（银川）通用航空
无人机电力巡航项目

企划书（修订）

二〇一六年六月

一、电力行业概述
1、行业背景
中国现在已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共6个跨省区电网； 110 kV以上输电线路已达成近51.4万km。依据相关数据表明，中国每十二个月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，伴随电网日益扩大，巡线工作量也日益加大，100km巡线工作需要20个巡线人职员作一天才能完成。所以传统巡线方法已经满足不了现代电力系统广泛需求。
2、行业需求
针对高压输电线路运行管理模式和常规作业方法，表明传统巡线方法面临困难有：劳动强度大、工作条件艰苦，而且劳动效率低，碰到电网紧急故障和异常气候条件下，线路维护人员不含有有利交通优势、利用一般仪器或肉眼来巡查设施。这种方法已经不能完全适应该代化电网建设和发展需求。超、特高压电网急需优异、科学、高效电力巡线方法。

二、行业需求分析
传统巡线图示

2.无人机巡线必将替换传统巡线形式
传统巡线存在问题
无人机取而代之优势
第一：巡线距离长、工作量大、步行巡线效率很缓慢，无法提升巡线效率

第二：碰到冰雪水灾、地震、滑坡等自然灾难天气时，巡线工作将无法开展。

第三：山区巡线含有高风险性，时刻威胁巡线人员生命安全。在山区林区有毒生物越来越多，尤其是夏季“蜱虫“一旦被咬将危及性命，威胁最大是那些看不见陷阱和捕兽夹。

无人机本身优势：携带方便、操作简单、反应快速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境要求低、自主飞行
无人机行业优势：
第一：无人机巡线提升了电力维护和检修速度和效率，使很多工作能在完全带电环境下快速完成，确保了用电安全。据相关信息表明：无人机巡线比人工巡线效率高出40陪。
第二: 采取无人机进行常规输电线路巡查，可降低劳动强度，和有些人直升机巡线相比，可提升巡线作业人员安全性，而且降低了成本。
第三：无人机含有巡线速度快、应急瞬速特点并立即发觉缺点，立即提供信息，避免了线路事故停电，挽回了高额停电费用损失。

三、 无人机应用于电力巡线具体处理方案
无人机巡检可分为以下三种任务情况：
（1）固定翼无人机进行应急、常规飞行

处理问题：输电设备面临严重自然灾难
无人机处理方案
首先： 无人机可利用固定翼快速做出应急反应，固定翼适适用于自然灾难预警巡查飞行和事故应急飞行；其次：经过大范围飞行快速巡查，第一时间掌握事故隐患点。最终：经过航拍测绘掌握地面受灾程度，地面工作站依据实时航拍监控数据立即通知输电管理所和抢修队伍展开抢修维护事宜。

应急抢修优势：提升了抢修队伍在处理应急事件办事效率，快速正确为受灾地域进行定损评定，为电塔、电线抢修赢得宝贵充足时间。

（2）无人直升机可见光巡查飞行：
处理问题：定时进行日常巡线任务
无人机现代巡线图示

无人机处理方案
首先： 无人直升机依据巡检事前编好电塔GPS坐标点，进行自动飞行巡检，巡检内容包含图示中：引流线（有没有断股）、杆塔（有没有鸟窝、损坏、变形、紧固金具松脱金具被盗）、绝缘子（有没有闪落迹象、破损、污秽、异物悬挂）、防震锤（有没有变形、存在异物）、线夹（有没有松脱）、导线（有没有断股、异物悬挂）、地面环境（有没有在要求范围建筑房屋和超范围生长植物）等内容；其次：无人机实施巡检监控，并实时同时传输到地面工作人员。最终：无人机完成巡检任务后，地面工作人员依据巡检内容信息判定巡检结果，并依据具体情况制订对应处理方法。

常规可见光巡线优势：用于日常巡线任务，相对传统地面人工巡查而言，无人机可见光巡线含有工作效率高、正确率高、工作范围大等特点；相对有些人驾驶飞机巡线而言，无人机巡线含有安全性高、运行成本低廉、实时性强等显著优势。

（3）无人直升机搭载热成像设备巡查飞行：
处理问题：夜间输电设备出现故障

无人机处理方案
无人机经过挂接热成像设备，对巡检线路进行巡检，经过温度异常改变对比值，发觉隐蔽性较强故障点，结合传统可见光巡线，热成像巡线将大大提升故障点检测正确性。无人机搭载热成像设备夜间巡检输电设备判定依据：导线（有没有红色发烧点）、线夹（有没有接触点发烧）、引流线（有没有发烧点）、绝缘子（有没有击穿发烧）、杆塔（有没有击穿发烧）、耐张管（有没有发烧）

应急抢修优势：提升了夜间抢修队伍在处理应急事件办事效率，无人机搭载热成像设备快速正确为出现故障点进行红外巡查，为寻求到故障点和电线抢修赢得宝贵充足时间。

四、案例表明
，本企业无人机针对山西某电力企业进行线路巡视，搭载可见光设备进行巡视，对各等级线路实施“有效巡检”28条次，总长47公里，其间发觉隐患2项，总用时不到2小时，相当于完成了2人连续32小时巡检量，提升巡视效率32倍。作业情况以下图所表示：

（图一：作业中 无人机）

（图二：作业中发觉绝缘子脱落）

（图三：绝缘子脱落特写）

五、效益分析
（1）无人机巡线降低了电力部门整体巡检成本。据相关数据表明：云南电网企业十二个月人工巡线费用大约在60万左右；伴随线路长度增加，其规模效应越来越显著，利用无人机进行巡检能够使巡线平均成本会越来越低。
（2）无人机巡线在巡线过程中发觉重大危急缺点，立即为运行单位提供信息，避免了线路事故停电，挽回了高额停电费用损失。据了解一个城区4万户居民，停电8小时将直接造成经济损失在40万元左右。
（3）每次飞行时间可达1小时，每小时巡线30公里。每飞4个架次相当于出动30名巡线员一整天工作量，且不受地理环境限制。

七、利用 无人机巡检意义
采取无人机在日常巡检工作中做好对输电线路巡视和维护工作，含有很关键意义。
第一：有利于电力部门制订有针对性维护方法，加大线路运维工作力度，确保关键输电线路安全运行。
第二：有利于加大强降雨后关键区段特巡力度，增加大负荷运行下设备检测次数。
第三：有利于定时对线路通道内树木、违章建筑等情况进行关键排查、清理，确保输电通道安全。
八、 品牌优势
1.中国无人机先锋—5月13日，在四川汶川发生里氏8.0级大地震后第二天，企业受民政部国家减灾中心委托，派出精英技术团体携带“千里眼”无人机飞赴四川、等重灾区实施救灾航拍任务，并成功完成了全球首张汶川灾后航拍图，为汶川抗震救灾工作提供了珍贵救援数据；得到国家民政部高度称赞。
2.高端资质、精英团体—桂林 电子科技是民政部紧抢救援促进中心唯一无人机生产研发基地，是中国航空学会团体会员，含有全国甲级测量测绘资质；是无人机应用、销售、技术服务和航拍服务为一体科技企业；并拥有多款自主研发生产无人机航拍设备和多支技术精良航拍队伍，能为不一样电力场所提供快捷优质电线巡视和航拍服务；在技术研发领域，企业吸纳了20多名在航天航空领域和电子信息领域院士、博士、教授、教授联合进行智能无人飞行器研发工作。
3.辉煌战绩：在南方雨雪冰冻灾难、5.12四川汶川大地震和广西洪涝灾难中， 企业自主研发千里眼无人机成功利用遥感遥测技术获取灾区关键情报，科学引导决议部门抗灾救灾，得到国家民政部和自治区政府高度评价。
4.高度社会关注：3月10日，cctv-2《财富小说会》栏目《天空眼睛》专题片；5月24日cctv-10《科技人生》栏目《我要飞得更高》专题片；5月29日cctv-1《科技博览》栏目《高空“千里眼”》专题片陆续对 企业无人机进行具体报道并给了高度评价。

（一）电力巡线专用无人机- —天翼IV、天翼III无人直升机
适适用于：杆塔巡查、绝缘子检验等小范围细节监测
1、天翼IV、天翼III无人直升机技术参数

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，不需要专门机场和跑道；
（c）若发动机发生故障空中停车，无人直升机能够利用旋翼自转下滑安全着陆。
（2）傻瓜式飞行控制：使用自动驾驶仪全自主实施全部命令，包含起飞、爬升、航线飞行和着陆，能自由悬停。地面站实施任务计划、实时采集和现实、远程控制；经过指令上行链路进行遥控或操控遥飞行中更改航线、控制载荷等功效。
（3）实现多个任务载荷：依据任务需要可搭载3.5—12千克以内多个任务载荷；如摄影机、摄像机、红外感应仪等其它勘测设备等。

（二）电力巡线专用无人机- —勘查者III 固定翼无人机
适适用于：大面积范围线路巡视