无人机出动,“空中快检”复合绝缘子憎水状态-无人机电力巡检技术金巡奖_风光无人机智能巡检大会
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无人机出动,“空中快检”复合绝缘子憎水状态

发布时间:2025-07-17来源:

7月14日上午,冀北廊坊供电公司输电运检中心运维人员温世宇使用该中心自主研制的无人机搭载绝缘子憎水性检测装置,对220千伏中策一线全线的复合绝缘子开展憎水性检测。他操作该装置将水雾精准喷洒至铁塔上相复合绝缘子表面并拍摄图片。同一时间,无人机操控屏上显示出该复合绝缘子憎水性等级为优良,运行状态健康。


复合绝缘子具有憎水性强、耐污闪性能突出、结构稳定等优势,在电力领域广泛应用。但受日光照射、酸雨、烟尘等影响,复合绝缘子憎水性会下降,防污闪能力也会减弱,在雨雾天气中易引发闪络跳闸故障,影响电网安全运行。定期对复合绝缘子开展憎水性试验,评估绝缘子表面的防水防潮性能,对保障线路安全运行至关重要。“传统的复合绝缘子憎水性试验需要在线路检修期间人工登塔至绝缘子挂点处,喷水后再拍照,工作量大、效率低、安全风险高,结果还易受光照、风速影响。数据显示,不同检验人员对同一试样的分级偏差率高达32%。”廊坊供电公司输电运检中心专工徐菲介绍。


2023年5月,廊坊供电公司依托职工创新工作室成立专项攻关小组,致力于研发一款能解决复合绝缘子憎水性检测工作效率低、结果主观性强等问题的装置。攻关小组通过调研国内外技术,提出了基于无人机搭载憎水性检测装置实现绝缘子憎水性等级带电智能检测的技术路线。小组成员先后完成了喷头设计、电动喷水装置集成等工作,于同年10月研制出无人机搭载绝缘子憎水性检测装置原型机。


然而,原型机在测试过程中暴露出水粒子控制精度不足、高速动态图像捕捉模糊、复杂电磁环境抗干扰能力弱等问题。攻关小组创新开发出高频超声雾化模块,实现了0.01毫米级超微水粒子生成与稳定喷射,同步研发出每秒可捕捉160帧高清图像的专用镜头,确保在无人机悬停轻微晃动下也能清晰记录水珠接触角的瞬时变化形态。


最大的难题在于如何快速、准确地确定憎水性分级。人工比对图谱的方式主观性强,攻关小组引入人工智能图像识别算法,利用海量标注样本训练人工智能模型,使模型能精准识别水珠形态、水珠接触角等关键特征,成功将憎水性分级的准确率提升至98.6%。


2024年5月,优化后的原型机在220千伏霸张一线首次试用。该装置高效完成了47基铁塔141支复合绝缘子的憎水性检测。针对应用过程中出现的喷头触发略有延迟等问题,攻关小组通过采用高灵敏度信号接收模块等措施进行优化。2024年10月,经过多次迭代升级的无人机搭载绝缘子憎水性检测装置正式投入使用。该装置集高频超声雾化、高速多光谱成像、人工智能分析3个模块于一体,检测效率较传统人工登塔检测方法提升近20倍,实现了绝缘子憎水性的“空中快检”。


无人机搭载绝缘子憎水性检测装置获得国网冀北电力有限公司质量管理小组优秀成果二等奖、2023年全国质量管理小组成果发表交流活动(第二期)示范级成果奖项。目前,该装置已广泛应用在廊坊地区110千伏及以上输电线路复合绝缘子憎水性带电检测作业中。


来源:国家电网报


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