(原標(biāo)題:無(wú)人機(jī)與紫外成像同為供電設(shè)備保駕護(hù)航)
一架形似八爪魚的無(wú)人機(jī)懸在空中,沿著高壓電線的延伸方向前進(jìn)。此時(shí),終端屏幕上,灰色的背景上清晰地顯示出電線、絕緣子、螺栓等部件,在線路的中部位置,一團(tuán)白色亮點(diǎn)就像星云一樣,發(fā)出明亮的光芒。這團(tuán)亮光,就是高壓線路破損后釋放出的電暈,人眼很難覺(jué)察,如果不進(jìn)行及時(shí)處理,可能會(huì)演化成嚴(yán)重的安全事故。而這個(gè)可以“看到”漏電的設(shè)備,就是由中國(guó)航天科工集團(tuán)二院207所研制的紫外成像漏電檢測(cè)儀。
電力安全:不可忽視的課題
“電”已經(jīng)成為社會(huì)前進(jìn)和人類生活不可或缺的資源之一,四通八達(dá)的電網(wǎng)系統(tǒng)將電力源源不斷地輸送到無(wú)數(shù)的家庭、工廠和學(xué)校。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止“十二五”,我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模已躍居世界首位,220千伏及以上輸電線路回路長(zhǎng)度達(dá)57.2萬(wàn)千米。
供電設(shè)備/圖 來(lái)源網(wǎng)絡(luò)
對(duì)這樣龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),要維持其正常運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)非易事。自然災(zāi)害、設(shè)備故障、外力破壞、不當(dāng)操作……許多因素都可能造成輸電線路的破損,形成漏電斷電事故,給人們的正常工作生活甚至是人身安全帶來(lái)不小的麻煩。因此,對(duì)輸電線路的漏電檢測(cè)近年來(lái)越發(fā)引起重視。
目前,我國(guó)的高壓線路巡檢主要有紅外成像檢測(cè)、超聲電暈探測(cè)及人工目視檢查等方式。紅外成像檢測(cè)的效果受日光照射、大氣環(huán)境等影響比較大,通常只能在夜間進(jìn)行,且只能檢測(cè)到受損比較嚴(yán)重的部位;超聲波探測(cè)檢測(cè)誤差較大,探測(cè)距離也比較有限;而由于電暈放電的目標(biāo)小、強(qiáng)度弱,很多時(shí)候人力目視很難觀察到。
有沒(méi)有一種技術(shù)可以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象,將危險(xiǎn)掐滅在萌芽狀態(tài)呢?
答案是肯定的,這就是紫外成像探測(cè)技術(shù)。
紫外成像技術(shù):防患于未然
高壓設(shè)備電氣放電過(guò)程中,空氣中的電子不斷獲得和釋放能量,當(dāng)電子釋放能量時(shí),便會(huì)有電暈產(chǎn)生,同時(shí)釋放出紫外線。紫外成像探測(cè)技術(shù)就是利用這一原理,接收設(shè)備放電時(shí)產(chǎn)生的紫外線信號(hào),即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。
相比紅外檢測(cè),紫外成像技術(shù)對(duì)于放電的靈敏度高、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng),因此,近年來(lái)在國(guó)外電力行業(yè)中應(yīng)用日益廣泛,出現(xiàn)了車載或直升機(jī)載的紫外巡檢方法。但我國(guó)則還處于起步階段,僅有一些手持的紫外設(shè)備。
身為高科技的引領(lǐng)者,中國(guó)航天科工集團(tuán)將目光瞄準(zhǔn)了這一前景廣闊又極具挑戰(zhàn)的領(lǐng)域,于近日推出了一款紫外成像漏電檢測(cè)儀。
在中國(guó)航天科工二院207所,記者看到,該設(shè)備是一臺(tái)通體黑色的盒狀機(jī)器,大小與一本牛津英語(yǔ)詞典相仿,重約3斤,成年人一只手就可以輕松托起。最引人注目的是機(jī)身正前方的兩個(gè)直徑5厘米左右的鏡頭,一紫一黑,一個(gè)負(fù)責(zé)感應(yīng)紫外線,一個(gè)則負(fù)責(zé)觀測(cè)可見光。紫外圖像可以精確顯示目標(biāo)產(chǎn)生電暈和放電情況,可見光圖像可以還原被測(cè)目標(biāo)周圍的背景信息,二者結(jié)合生成的雙光譜融合圖像,相當(dāng)于在一幅圖像上明確指出了目標(biāo)漏電位置情況。
“紫外成像漏電檢測(cè)儀的研制難點(diǎn)有兩點(diǎn),首先是產(chǎn)品的工程化,即要將紫外成像技術(shù)與可見光、圖像處理、智能控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合,才能形成成熟的產(chǎn)品。其次是要小型化輕量化,才能滿足日益機(jī)動(dòng)、靈活的檢測(cè)需求。”該產(chǎn)品負(fù)責(zé)人宋亞軍介紹。而憑借207所在航天光電領(lǐng)域的技術(shù)積累,這些問(wèn)題都被一一攻破。
無(wú)人機(jī)+紫外成像:強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合
說(shuō)起這款漏電檢測(cè)儀,還有一個(gè)亮點(diǎn)不得不提——它可以搭載無(wú)人機(jī)平臺(tái)使用。
近年來(lái),無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛,航拍、搜救、監(jiān)測(cè)甚至是演出領(lǐng)域,都離不開它們的參與。
和傳統(tǒng)的人工巡檢相比,無(wú)人機(jī)行動(dòng)靈活、巡視面廣,無(wú)論是建筑物、樹林還是山區(qū)、丘陵、沙漠,人到不了的地方它都能到,且效率更高。據(jù)計(jì)算,在山地丘陵地帶,靠人工巡線平均每天只能巡查1.5公里至2公里,而同樣的巡線里程,采用無(wú)人機(jī)只需要2個(gè)小時(shí)左右。而相比直升機(jī)巡檢的高昂費(fèi)用,它的好處也是顯而易見的——成本更低。因此,這兩年,無(wú)人機(jī)巡檢正在引起業(yè)界的關(guān)注。但由于技術(shù)難度較高,可搭載無(wú)人機(jī)的紫外設(shè)備卻鮮有廠家涉足。
207所研制的這款紫外成像儀外形小巧、輕盈,可懸掛在無(wú)人機(jī)底部而不影響其飛行,與動(dòng)輒幾十公斤的機(jī)載設(shè)備相比,可以說(shuō)是為無(wú)人機(jī)“量身定制”。飛行時(shí),設(shè)備與線路的距離最近可以達(dá)到5米(手持、直升機(jī)設(shè)備的觀測(cè)距離往往在幾十甚至上百米),讓其作用得到最大程度的發(fā)揮。
紫外成像漏電檢測(cè)儀研制成功后,先后在中國(guó)電科院高壓所、清華大學(xué)等試驗(yàn)場(chǎng)所完成多次室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)測(cè)試,在高低溫、振動(dòng)和可靠性等相關(guān)試驗(yàn)中表現(xiàn)良好,終于推向市場(chǎng)。而就在3月份,產(chǎn)品也拿到了首個(gè)訂單,總金額達(dá)千萬(wàn)元。相信在不久的將來(lái),在電力系統(tǒng)就可以看到它們忙碌的身影了。