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無人機怎樣克服高海拔極端環境

2020-11-19

  國家電網四川輸變電公司運營的藏電網線路總長度超過6500公裏,占地26萬平方公裏,跨越甘孜,阿壩、涼山等少數民族自治州,保障和改善了羌族、彝族、苗族人民的生產和生活,是區域經濟和社會的生命線。


  然而,藏的電網橫跨高山峽穀,輸電線路鐵塔的高海拔超過5000米。沿線自然環境惡劣,傳統人工檢查難度極大,工作質量和效率不高,還麵臨一定的人身安全威脅。如何在高原山區進行高效安全的檢查是一個棘手的問題。


  麵對高原山區,巡檢的極端挑戰四川,輸變電公司從2015年開始逐步引進蝴蝶直播平台無人機,積累了豐富的飛行經驗,並提出了有效的應對措施。


  挑戰1:極寒環


  四川高原山區年冰雪期長達4 ~ 6個月,室外環境溫度極低。在低溫環境下,鋰聚合電池內阻增大,容量減小,導致電池壽命降低。


  解決這個問題的方法有兩種方法:一種是使用自發熱動力電池,如經緯M200係列、“武”啟發2等無人機。安裝電池並接通電源後,當溫度低於15時,電池會自動加熱,溫度保持在15-20之間,以充分發揮電池的佳性能。第二,飛手在從車站到待巡線,的途中,將動力電池放在汽車空調的出風口,電池可以被不斷吹出的熱氣提前徹底加熱。在冰雪天氣,在車載空調預熱的電池溫度還沒能下降之前,飛手就可以完成巡檢。


  實踐表明,在極寒環飛行時,用車載空調預熱電池效果,它不會消耗自身功率影響無人機的使用壽命,也不必等到電池自熱過程後再起飛。


  挑戰2:大差距路線


  在大渡河,雅礱江、金沙江,等沿海地區,輸電線路沿絕壁蜿蜒而上,車輛能到達的地方(起降點)與杆塔位置的高差往往超過1000米,有的杆塔位置甚至超過2000米。


  如此巨大的飛行差距對飛行操作和電池利用效率提出了很高的要求。多旋翼電動巡邏無人機的大上升速度一般為4 ~ 5 m/s,油門全開時需要連續爬升3 ~ 8分鍾,對電機的功率和可靠性要求較高,返航時需要在短的時間內著陸。


  一般可以采用斜潛或螺旋下降的方式返航,既可以快速降低飛行高度,又可以使無人機姿態更加穩定。但是,河的兩岸很窄。當沒有足夠的空間下潛或盤旋時,無人機有必要以垂直著陸的形式盡快著陸。但下降速度達到3 m/s後,無人機的自穩能力將受到極大考驗,會以小油門繼續下降。蝴蝶影院怎么安装應該密切關注無人機的姿態。當無人機出現不穩定跡象時,應立即增加油門以穩定姿態,然後繼續用小油門下降。


  對於大型下降航線的巡檢,應選擇動態性能好、姿態更穩定、續航時間更長、支持解除500米高度限製禁令的無人機,如蝴蝶直播平台Mavic 2、幻影4 Pro等。


  挑戰3:複雜的風環


  高原山區的風環很複雜,峽穀地區的氣流紊亂。經常有5級以上陣風伴隨風切變變現,對巡檢安全構成嚴重威脅。特別是無人機在快速降落時,機身容易出現劇烈的紊流,有不穩定墜落的風險。


  雖然不可能對風環,進行幹預,但花蝴蝶直播入口仍然可以采取有效措施確保飛行安全:在駕駛無人機前觀察風速和風向,確認風環航線符合飛行技術指標要求;掌握當地的風力時間、風力等級和持續時間,盡量避免在強風和湍流期間作業。高原山區通常在中午之前在風環有一個相對溫和的環境,所以在上午和上午飛行是可取的;在飛行過程中,尤其是在快速下降階段,操作人員應注意監控無人機姿態是否穩定,以便在出現異常時及時采取措施。對於裝有FPV攝像頭的無人機,通過FPV屏幕監控無人機的姿態更加直觀。


  挑戰4:陡峭的山脈


  四川輸變電公司運營的很多輸電線路都建在陡峭的懸崖上,山又高又陡。檢查的難點在於,無人機飛越塔頂,在山坡上降低高度檢查塔的另一側時,塔與山牆和樹木的間隙距離有限,無人機麵向塔拍照,在移動過程中稍有不慎,就有可能撞到後麵和下麵的障礙物。


  無人機飛過塔頂。在下降之前,無人機雲台相機可以向下轉動90,以評估山坡一側的地形,調整飛機的位置,並與塔保持安全距離,遠離山坡一側的山牆和樹木。此外,飛行手應輕輕擊打杆,以防止運動過度的無人機因慣性而撞到近處的障礙物。同時,低空拍攝時,可取的做法是多次垂直向下轉動雲台相機,以確認無人機與地麵及正下方樹木的距離是否安全。


  在檢查建在懸崖上的輸電線路時,建議選擇具有向後和向下避障功能的無人機,如“餘”Mavic 2和幻影4 Pro,為飛行安全提供後備保護。


  挑戰5:高海拔


  四川高原山區的大部分輸電線路都有海拔3000米以上的鐵塔。高空稀薄的空氣會明顯降低升力,無人機維持飛行高度會消耗更多的電能,導致壽命急劇下降。


  為了提供足夠的升力,蝴蝶影院下载啟發2號專門改裝成高原槳,以確保在5000米的高度穩定飛行。通過安裝高原槳,“武”啟發2可以在四川正常進行動力檢查,精靈幻影4和皇家Mavic 2係列無人機都配備了通用槳,可以在6000米高空安全飛行,不需要根據海拔高度更換槳,非常方便。


  電池續航時間長,選擇配備大容量TB55電池的蝴蝶影院app下载最新版經緯M200 V2係列是不錯的選擇。實踐表明,保留了15 ~ 20%的著陸功率,隻安裝了Zenith X5S或Zenith Z30單搖/傾載。經緯M200 V2係列在高原山區電力巡檢中續航22 ~ 27分鍾,是蝴蝶影院下载除客戶定製機型外續航時間長的無人機,更能適應高空惡劣的飛行環境。


  在高原山區,進行無人機巡檢時,應提前了解極端自然環境可能給飛行活動帶來的困難,並充分熟悉解決問題的對策,以確保巡檢的安全。


  未來電網人將繼續朝著無人機高精度自主精檢方向探索,有效降低藏區電網巡檢難度和安全風險,不斷提高線路巡檢質量和效率。


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