无人机电力应用解决方案.docx

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无人机电力应用解决方案

无人机电力应用

解决方案

电力行业现状

随着我国经济快速发展，对电力能源的需求日益旺盛，由于我国国土辽阔，地形复杂，气象条件复杂，对于电网大型工程的初期规划建设到建成后的日常巡查维护，现有的常规测试和检查手段已不能满足其快速高效的要求。

传统巡线面临问题

✧巡线线路距离长、工作量大、步行巡线效率缓慢，无法提高巡线效率

✧遇到冰雪、水灾、地震、滑坡等自然灾害天气时，巡线工作无法开展

✧山区巡线具有高风险性，时刻威胁巡线人员生命安全

✧人工巡线，视野有限，盲点区域多

✧载人飞机巡线，带电环境中飞行作业，对作业人员构成很大生命威胁

解决方案

1.电力线路巡查

a.无人机可见光巡查：

无人机可见光巡查

首先：

无人机根据巡检前编好的电塔GPS坐标点，进行自动飞行巡检，巡检内容包括：

检测目标是否存在物理缺陷，导线（是否出现断股），紧固件（是否出现松脱），绝缘子（是否有破损或污秽），防震锤（是否异常）等。

其次：

无人机执行巡检监控，并实时同步传输到地面站

最后：

地面人员根据巡检内容信息判断巡检结果，并根据具体情况制定相应的解决措施。

无人机可见光巡线优势：

与人工目视巡线相比，无人机工作范围大，拍摄角度灵活，离拍摄目标近，拍摄到的目标细节更丰富，有效提高巡线效率。

b.无人机搭载红外热成像设备巡查

无人机红外巡查

无人机通过挂接热成像设备，对巡检线路进行巡检，通过温度异常变化对比值，发现隐蔽性较强故障点，结合传统可见光巡线，热成像仪巡线将大大提高故障点检测的准确性。

无人机搭载热成像设备巡检判断依据：

线路接头、线夹、耐张管、接线管、绝缘子等部位是否存在由缺陷所导致的发热点。

应急抢修优势：

提高了夜间抢修队伍在处理应急事件的办事效率，无人机搭载热成像设备快速准确的为出现故障点进行红外巡查，为寻找故障点和电线抢修赢得宝贵充足的时间。

c.无人机特殊巡检

无人机跨海巡线

无人机防山火巡检

无人机履冰巡检

倒塔现场实况

无人机特殊巡检

●使用传统方法在跨海、山区等特殊区域进行巡线工作很困难，由于无人机机动性强，在这些特殊巡线项目上得到很好的应用。

●根据线路运行情况开展抗冰防山火专项巡检，对常年易发覆冰和山火的区段开展无人机重点监测巡检。

●无人机事故应急飞行进行定损评估，为电塔、电线抢修赢得宝贵充足的时间。

2.输电线路规划验收

●中海达固定翼无人机可搭载高分辨率航拍相机进行大面积测绘

●输电线路走廊规划验收工作中，无人机对规划区域进行航拍

●将高效获取得到的影像数据利用影像处理软件进行处理

●分析成果数据，考虑相关因素，更合理地进行线路规划

3.电力系统智能化管理

●旋翼无人机五镜头搭载倾斜相机，获取场景多角度影像

●利用三维建模软件进行三维场景重建

●三维场景为电力系统智能化管理提供技术支撑

4.电力其它应用

a.喷火清障

空中视角

b.带电清蜂窝

c.无人机电力引线

在高压电力线路的架设中，难免需要穿过已有带电高压线，山谷，峡谷，树林，建筑等障碍物。

传统电力拉线效率低，难度大且危险系数高。

无人机电力拉线系统具有作业效率高，安全系数高，适应性强，拉线距离长等优势。

产品介绍

1.无人机系统

a.iFlyU3电动固定翼无人机

iFlyU3电动无人机是一款性能优良的固定翼无人机，机体采用全航空复合材料，下反翼尖设计增强飞行稳定性，支持弹射起飞，定点伞降，高效作业迅速完成航测任务。

●iFlyU3无人机性能参数

飞行

系统

✧最大起飞重量：

5.5千克

✧机体尺寸（m）：

1.70*0.84*0.18

✧机体材质：

航空复合蜂窝材料

✧续航时间：

90分钟

✧飞行速度：

85km/h

✧飞行高度：

4000m

✧起飞：

弹射起飞

✧降落：

定点伞降

载荷系统

✧最大载荷：

1.5kg

✧标配：

SonyA7R

地面站

✧控制半径：

20km

环境

✧抗风性能：

6级风

✧工作温度：

-20°C～60°C

✧抗雨能力：

小雨

飞机操控

✧架设时间：

10分钟

✧操控方式：

全自主起飞降落

b.iFlyD1电动多旋翼无人机

iFlyD1为专业级多旋翼飞行器，机身采用进口碳纤预浸料材质，强度高、重量轻、寿命更长，三叶碳纤空芯桨，升力大、荷载能力强，可搭载可见光相机、红外热像仪、倾斜相机等机载设备。

●iFlyD1无人机性能参数

飞行

系统

✧起飞重量：

8kg

✧荷载能力：

3kg

✧轴距：

1.1m

✧机体尺寸（m）：

1.8*1.8*0.485

✧机体材质：

3k高强度预浸碳纤维

✧续航时间：

70分钟

✧飞行速度：

10m/s

✧飞行高度：

4000m

✧起降方式：

垂直起降

✧组装方式：

机臂可拆卸

载荷

✧标配：

SonyA7R

✧选配：

倾斜相机、高光谱相机

图传系统+摄像机、红外相机

地面站

系统

✧控制半径：

10km

✧选配：

ADS-B空域监管系统

环境

✧抗风性能：

6级风

✧抗雨性能：

小雨

飞机

操控

✧架设时间：

10分钟

✧操控方式：

全自主起飞降落

2.无人机搭载传感器

a.传感器SonyA7r

中海达无人机标配SonyA7R相机，相机幅面7360*4912像素，35mm蔡司定焦镜头。

相机参数

✧外形尺寸：

127*94*48mm

✧机身特性：

全画幅微单

✧传感器尺寸：

35.9×24mm

✧像元大小:

4.87um

✧有效像素:

3600万

✧高清摄像:

支持

b.红外热成像设备

红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。

红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以「看到」物体表面的温度分布状况。

红外热像性能参数

✧热灵敏度：

0.03℃（在30℃）

✧热像仪数据帧频：

50/60HZ

✧探测器：

非制冷焦平面，

像素数640×480

✧工作波段：

8-14um

✧视场角：

25°×18.7°

✧标准镜头空间分辨率：

0.68mrad

✧数字变焦：

1X-4X

✧测温范围：

-20℃-150℃

✧测温精度：

±2℃或者±2%

✧最高温度自动跟踪：

自动捕捉最高温度点并将温度实时叠加显示在视频上

c.专业摄像机iCam-V2

18倍高清变焦可见光昼夜双模视频载荷，实现白天/夜间星光级高清视频大区域普查和变焦后高清视频细节详查，同时可以对关注的细节进行拍照取证。

云台参数

镜头参数

✧输入电压:

4S～6S

✧工作温度:

-10℃～45℃

✧稳像轴数:

三轴

✧控制角度范围:

-40°～40°（滚转），-110°～30°（俯仰），-165°～165°（方向）

✧控制精度:

0.03°

✧重量:

<600g

✧材质:

航空铝合金、尼龙

✧镜头:

1/4英寸300万像素CMOSSENSOR

✧输出分辨率:

1920×1080P/30帧

✧变焦镜头:

18倍光学变焦

功能

支持宽动态，动态范围高达105dB

AV模拟输出，1080P视频流本地存储

实时快速对焦功能，对焦时间<1S

支持垂直翻转/水平镜像/静像，自动白平衡，自动增益，自动色彩校正

d.倾斜摄影相机iCamQ5

iCamQ5采用成熟可靠的工业化设计和制造工艺，机身采用工业级ABS材料，高度模块化的机身组件，设计装配多台传感器；实现高分辨率、宽区域覆盖的立体影像数据获取；能适应多种飞行平台和大多数自然天气环境。

iCamQ5性能参数

✧重量：

1.68kg（不含电池）

✧尺寸：

φ300mm×144mm

✧总像素：

＞1亿

✧供电方式：

支持内部供电、外部供电

✧镜头：

选用定焦镜头，焦距小于35mm

✧传感器尺寸：

23.2mm*15.4mm

✧像元大小：

4.2um

✧供电电压：

11.2V

✧影像分辨率：

1cm～10cm

✧抗雨性能：

小雨

3.无人机系统软件介绍

a.Pix4Dmapper影像处理软件

Pix4Dmapper是目前市场上独一无二的集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。

无需专业知识，无需人工干预，即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的二维地图和三维模型。

Pix4Dmapper软件功能参数：

无人机优化的空三和区域网平差

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正射镶嵌（GeoTIFF）

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点云加密

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GoogleMap瓦片

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地面控制点编辑

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DEM（GeoTIFF，TXT）

√

自动生成精度报告

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点云（PLY，TXT）

√

快速处理模式

√

三维模型（OBJ）

√

镶嵌编辑工具

√

空三、区域网平差和相机参数

√

b.倾斜摄影建模软件

●倾斜摄影三维自动建模软件DP-Smart

DP-Smart是一套基于空地多源序列影像，无需人工干预，软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法，支持全自动空三计算、密集点云生成、构建TIN网、自动纹理映射等步骤，实现高分辨率真三维模型的快速生成。

●倾斜摄影建模测图软件DP-Modeler

DP-Modeler是一款集定向、测图、建模等功能于一体的新型软件，是国内首款倾斜摄影建模、测图一体化软件。

通过影像多角度观测，提取高精度建筑物轮廓，快速、精确的完成三维建模；并可在实景摄影测量环境中进行大比例尺矢量测图作业。