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电网企业无人机应用逐年增长电网无人机巡检商业化前景可期-(新闻)

时间:2022-06-23 来源网站:延安化工机械网

截至2015年底,我国高电压等级电里程接近110万千米。其中国家电约82万千米,投入运行的35kV至±800kV输电线路共计4万余条,500kV及以上线路14.4万千米,500kV以下线路67万余千米。南方电投入运行的35kV至±800kV各电压等级输电线路共计1.3万余条,25万余千米。500kV及以上线路4.3万千米,500kV以下线路21万余千米。

电线路的架设还将持续增长,由于架空线路分布很广,又长期处于露天之下运行,高压线路经常会受到周围环境和大自然变化的影响。配电线路设备种类较输电线路多而复杂,所以巡视时除上述各项进行巡视检查外,还应对特殊设备进行巡视,如果这些线路全部由人工进行巡检的话,是很不现实的。

以南方电为例,南方电现有输电线路运检人员的年均增长率不足3%,2015年底缺员高达34%,且传统人工巡检模式巡检效果差、人工成本高、工作效率低等方面问题突出,已不能满足电巡检的新要求。

随着科技不断发展进步,高分辨率可见光照相机(摄像机)、三维激光雷达扫描设备、红外热成像仪、紫外成像仪、多光谱成像仪等检测装备丰富了输电线路运检手段。特别是近几年,我国通航领域政策逐步放开,加上无人机飞行平台技术快速进步,有效推动了直升机和无人机搭载专用传感器载荷巡视输电线路的实施,并促进输电线路巡检模式由人工巡检模式向直升机和无人机巡检模式转变。

如今,有些巡线工作正在被巡线机器人、直升机、无人机等手段所取代,但人工的作用还不能全部被取代,而且那些现代设备也需要线路工来操控、管理。

在国内利用无人机进行电力巡检的公司虽不算多,但数量也在逐渐增加中。

国家电与南方电 开拓无人机电力巡检应用

传统的电力巡检方式,人员作业风险高、效率低。为了改变线路运维人员捉襟见肘的现状,近几年,无人机在电力系统的应用越来越广泛。国家电公司和南方电分别在2009年和2011年开始无人机巡检试点。2013年,南方电开始部署在全推广输电线路机巡作业,国家电也在十个省份推广新兴巡检模式试点2015年和2016年全面推广。

国家电公司方面推广过程中的重点工作:

首都通用航空公司于2009年被国家电收购,国通用航空有限公司在此基础上诞生,国家电由此便有了可以提供专业的直升机电力作业的服务平台,有利于开展基建施工、科学试验、电运维、应急抢险等业务。

国通航公司成立后发展迅速,直升机从成立初期的6架增加至27架,可进行直升机外挂载荷飞行(带电检修和带电水冲洗、基建施工)、无人机空中巡查(直升机/无人机电力巡线、激光扫描)、组塔施工、科学实验、应急救援等作业。

无人机方面,国家电2013年4月选取10个单位为试点单位,通过两年多时间的无人机巡检试点,于2015年全面推广实施。2017年7月央视就对国家电使用无人机牵引绳飞跃怒江天险,助力堪称中国电力建设史上迄今最复杂、最具挑战的高原输变电工程——藏中电力联工程一举进行了特别报道。

从这些例子中我们也不难看出,无论是国家电公司还是南方电公司,在电力巡检上都开始布局使用无人机这一先进设备。

南方电公司方面推广过程中的重点工作:

2015年全推广多旋翼无人机,发布标准体系,2016年承接公司“十三五规划”要求,提升电巡检效率和质量。目前全配置有各型号无人机一千余架,累计巡检上万架次,主要用于开展线路验收、特巡、故障点查找等工作。

日常巡视中,根据不同的地形,无人机巡视效率约是人工的6倍到10倍;对于导线上外飘物隐患的处理,传统人工需要小时,且线路需要停电,利用无人机带电作业,可快速清除外飘物,用时只需分钟。无人机如搭载红外测温设备,现场人员大约十分钟就能完成过去约40分钟的人工登塔测温作业,工作效率提升了4倍。

依照南方电规划,2020年将实现“机巡为主,人巡为辅”的智能化、可视化巡检模式。其中,广东电公司在《“十三五”输配电线路“机巡+人巡”协同巡检实施方案》中指出,到2020年广东电公司要实现110千伏及以上线路机巡覆盖不少于90%,机巡占比不少于60%,线路巡检成本降低20%以上。

随着无人机航拍技术的发展,遥感技术的不断成熟,可以利用无人机获取极为清晰的数据,并且根据数据进行分析电路情况,这与人工巡检相比,完全是从手动流转向了技术流的节奏。而随之而来的是时间的节约,人们不用浪费大量的时间在巡线的途中,节约下来的时间就完全可以用到真正的线路维护上去,线路安全也将得到提高。

就是在这样的背景下,无人机电巡检产业得到了快速发展。无论是无人机飞行平台的制造厂家,或是无人机传感器的制造企业,亦或是无人机服务公司,还是风险投资公司,都瞄准了这个快速发展的新兴产业。正因为是新兴产业,所以在面对巨大发展机会的同时,也将面临诸多的不确定性。

广证恒生高端装备行业分析师赵巧敏在研报中指出,由于电力需求的区域性和分散性,无人机电力巡检领域竞争格局较为分散。虽然行业有一定进入壁垒,但并非坚不可摧,已进入者众多。

规范化与市场化 齐同并进

从国家电来看,“十三五”发展要求以提升电安全运行水平为目标,科学有序推进直升机、无人机、人工相互协同巡检工作,最终建成“机巡为主、人巡为辅”的新巡检模式,持续提升输电线路巡检质量、效率、效果,实现安全、成本、效能整体最优。

至2020年,持续完善直升机机群配置和基地建设,实现直升机巡检能力的优化配置;优化完善无人机巡检管理和技术支撑体系建设,各省(区、市)公司无人机巡检系统按需配置,全面实现标准化作业;全面开展输电线路直升机、无人机和人工协同巡检。

《南方电公司关于全面推进“十三五”改革发展的若干意见》(南方电办〔2016〕1号)、《南方电公司“十三五”电运营规划》、《南方电公司“十三五”创新驱动规划》指出:全面推行“机巡+人巡”的巡线模式,大力推进先进技术与装备应用,开展“机器代替人”的综合研究与应用,推广监测检测技术、智能作业技术、互联+、大数据等先进技术,加快推进设备状态监测、无人机、机器人等新技术新设备应用。

将发展机巡业务列为设备集成应用领域的重要科研方向,输电运维关键技术包括:架空输电线路运行状态无人机高效巡维技术研究和应用,架空线路智能两栖巡线机器人关键技术研究,智能巡检机器人的研发和应用,以及悬挂外飘物安全清除技术研究。

行业规范及标准逐步完善,促进产业有序发展。

① 国机巡作业的相关规范

2015年底国颁布了《架空输电线路无人直升机巡检系统》、《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、《架空输电线路固定翼无人机巡检系统》、《架空输电线路固定翼无人机巡检技术规程》、《架空输电线路直升机巡检作业规范》等5项企业标准,指导国机巡业务开展。

② 南方电机巡作业的相关规范

南方电则颁布了《南方电输电线路“机巡+人巡”协同巡检工作指导意见》(南方电设备〔2016〕19号)《南方电架空输电线路直升机巡视业务推进方案》(南方电设备〔2014〕21号)《中国南方电有限公司架空输电线路直升机巡视管理业务指导书》(南方电设备〔2014〕22号)等十余项企业标准及制度,指导南机巡业务开展。

③《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(年版)》

2017年5月国家标准委办公室、科学技术部办公厅、工业和信息化部办公厅、公安部办公厅、农业部办公厅、国家体育总局办公厅、国家能源综合司、中国民用航空局综合司等八家部委联合发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(年版)》,从而发挥标准的引领和支撑作用,加快推进无人驾驶航空器系统产业发展。

(3)无人机安全管理体系建设滞后行业发展,带来新的风险挑战。

虽然陆续有促进无人机产业发展的指导性文件和标准出台,但无人机安全管理体系建设发展滞后,作业合规性挑战性大。无人机适航体系、操作人员资质管理体系、空域申报体系均尚未建立完整的管理法规,强制性管理要求的缺失造成了目前无人机应用存在混乱的情况,无人机干扰正常空域使用的情况时有发生。

这给无人机巡线业务的发展带来了新的管理挑战,尤其是近期各地纷纷出台地方无人机管理(试行)规定,在政策执行尺度不明朗的情况下,部分供电局无人机电巡检工作因此出现了停摆现象。

部分地区的管理规范:

5月16日,中国民航局发布《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》,要求自6月1日起,民用无人机拥有者须实名络登记。

7月3日,广东又发布了《关于加强无人机等“低慢小”航空器安全管理的通告》,自8月1日起实施,有效期3年。

8月18日,四川省人民政府发布了《四川省民用无人驾驶航空器安全管理暂行规定》自2017年9月20日起开始实行。

机遇与挑战并存 产业前行还需“披荆斩棘”

国家将“创新驱动发展”列为重大战略;国家电公司、南方电公司均有一系列的电机巡扶持政策和发展规划;全国投运电里程稳步增长,国家将重点投入配改造,这为无人机电巡检由输拓展至配提供了重要的需求支撑;人口红利逐渐消失,人力成本越来越高,需要智能机器人作业来取代人力作业;珠三角地区无人机产业发达,代表世界领先水平,为无人机提供良好的从业环境;无人机技术的发展将更加智能化、人性化,从而推动无人机在行业的深化应用;电数字化、信息化管理模式为无人机电巡检提供良好的技术环境基础。这些机遇都能有效地推动无人机电巡检行业的发展。

无人机安全管理体系建设滞后;无人机适航体系、操作人员资质管理体系、空域申报体系均尚未建立完整的管理法规,作业合规性挑战大。

从行业应用来看,由于电力巡检需求不同,目前,市面上用于电力巡检的无人机品牌和种类众多。基本为无人直升机、固定翼无人机和多旋翼无人机三种,每种又有多种结构,例如,多旋翼无人直升机通常有四旋翼、六旋翼和八旋翼等。而且,无人机搭载的可见光、红外等检测设备也五花八门,未来还需更多更加具体的规范来明确市场行为及行业应用。

无论从政策支持上,还是从电建设的角度来看,无人机电巡检产业相信在未来很长一段时间内都将迎来利好,同时随着无人机安全管理体系的完善和规范,无人机电巡检产业也将会迎来一波爆发的浪潮。

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