[发明专利]用于监测载流线路系统的运行条件和确定故障概率的方法和飞行器

说明书

介绍了一种用于利用飞行器1从空中监测架空供能线路系统的运行状态以及用于确定架空供能线路系统的故障概率的方法以及为此设置的飞行器。为此，呈直升机形式的飞行器1配备有用于检测架空供能线路系统的物理特性的传感器件14，所述传感器件具有用于图像数据的高分辨率的数码相机13和用于检测环境条件的高分辨率的激光扫描系统12。传感器件14、数码相机13和激光扫描系统12联接到除了GPS之外的卫星导航系统，其中，所检测到的数据在位置和时间方面都被彼此对应和彼此相关联。基于给定的飞行资料在飞行器1的仅一次飞行中进行监测，并且将确定的数据提供给处理单元，该处理单元在相应评估之后直接显示或输出必要的修理和/或维护建议给输出单元。

技术领域

本发明涉及一种用于监测架空能量供能系统形式的载流的线路系统的运行状态和用于确定载流的线路系统的故障概率的方法和飞行器。该方法使用旋翼机、特别是直升机形式的飞行器从空中执行，利用该飞行器监测电线杆、线路和变电站，包括其附件。在本发明的范围内，直升机在最广义上被理解为旋翼机以及具有垂直起飞能力的飞行器，借此能够实现悬停飞行。

背景技术

监测方法和用于执行该方法和用于确定物理特性的飞行器是已知的。

使用飞行器从空中监测地面上的载流线路系统(即呈电线形式的架空供能线路系统)的状态不仅相对昂贵。飞行器也有缺点，即对于尽可能多的测量任务，大量测量仪器进行大量测量所需的负载受限于飞行器的最大负载能力。因此，在折衷的意义上，测量任务被限制在必要的最小值。因此，到目前为止，监测仍然是通过人们沿着线路系统步行或驾驶相应的车辆从地面进行的。这种系统的缺点是，以这种方式进行的检查需要大量时间。电能越来越多地跨越更远的距离实现，因此通过步行、即便是使用地面车辆进行的检查只能在有限的范围内有成功可能。

多年来，通常例如通过直升机飞越地面和地下的载流线路进行监测。除了沿着能源供应商给定的路线(该路线通常以纸质形式提供给飞行员)飞行的飞行员之外，还有一名接受过此类任务培训的能源供应商员工在机上。在此，进行的是目视观察并且相应在现有文件中通常手动输入，从而稍后可以根据飞行的航线计划评估获得的信息，以便能够采取维修或其他维护措施。飞行后将目视检测到的故障输入这些列表中，由于架空电线或地下电线的长度，飞行必须分多个阶段进行，并在不同地点相应过夜。例如，使用Excel电子表格并将其另存为PDF文件。以这种方式获得的所谓的移交报告(Hand-Over-Report)可供客户使用，客户在这种情况下为能源供应商。即使在机上可以使用越来越多的测量技术，在目前在所用的直升机上进行的检查飞行中，除了存储主要目视获得的数据之外，没有设置独立的计算机来执行其他任务。因此，这些用于监测电线以及在此尤其是架空电线的传统系统或方法完全不符合对持续的以及尽可能无故障的供电的日益严格的要求。

就申请人所知，最常见的是，在使用直升机检查架空供能线路的情况下，以纸质形式向飞行员提供架空线路的要飞过的区段，然后对架空供能线路的实际检查在飞行过程中，经过相应训练的伴飞人员只能目视进行，如有必要，还可以使用热成像仪。获得的数据由额外的伴飞人员输入日志中，并且作为飞行的结果提供给供能公司，在供能公司，确定对要执行的维修或维护任务的相应评估。因此，工作主要基于以纸质形式或电子表格形式手动创建的日志。例如在与所有相关人员的特别会议上经过相应的评估后，通常会商定补充的飞行，或者确定要执行的维修和维护任务并且相应地付诸实施。类似方案在地下电线的情况下就已进行，其中，在此目视的故障或缺陷检查本来就起的是次要作用。

电力供应系统的检查非常重要，因为损坏引起的故障会导致各个区域的电力供应中断，从而造成供应瓶颈，甚至可能导致危及生命的情况，例如医院的供电中断以及当今介入人类生活几乎所有领域的、对设备、过程和流程的计算机进行的控制。原则上，电力供应必须保证人口和经济的供应安全。此外，更大范围的供电中断也可能导致发电厂产生的电没有被消耗掉从而引发高风险的重大问题。因此，让这样的供应系统100％发挥作用，对于维护国民经济的完整基础设施、尤其是具有战略意义的基础设施，具有极其重要的意义。监测系统的可靠度和可靠性在所谓的性能安全方面起着核心作用。