輸電線路架設(shè)中對(duì)無人機(jī)的應(yīng)用實(shí)踐研究

國網(wǎng)內(nèi)鄉(xiāng)縣供電公司 高樂天 宋 曉 武 靜

輸電線路架設(shè)中對(duì)無人機(jī)的應(yīng)用實(shí)踐研究

國網(wǎng)內(nèi)鄉(xiāng)縣供電公司 高樂天 宋 曉 武 靜

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展無人機(jī)在輸電線路的架設(shè)中的作用已經(jīng)逐漸凸顯，并且逐漸成為輸電線路的架設(shè)重要手段。小型的無人直升機(jī)屬于動(dòng)力設(shè)備，不但存在普通直升機(jī)的靈活操控特定，同時(shí)還具有體積小、重量輕、安全風(fēng)險(xiǎn)低、無人操作和高效等多種優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛使用。在輸電線路工程內(nèi)切實(shí)有效的解決了河流封航、安全、進(jìn)度和環(huán)保等關(guān)系，并且可以節(jié)約施工費(fèi)用。

輸電線路；架設(shè)；無人機(jī)；應(yīng)用實(shí)踐

當(dāng)前無人機(jī)已經(jīng)被運(yùn)用在了工、農(nóng)、軍事等多個(gè)行業(yè)，它們可以被統(tǒng)一稱為專業(yè)運(yùn)用級(jí)無人機(jī)，過去該類無人機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在相關(guān)行業(yè)中的運(yùn)用，并且伴隨著產(chǎn)品的發(fā)展以及法律的不斷完善，多種新的應(yīng)用相應(yīng)的也在出現(xiàn)。隨著當(dāng)前人們生活水平的不斷提升，相應(yīng)的電量使用也在增加，人們對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性要求也在提升。因此只有加強(qiáng)巡視和維護(hù)輸電線路，才能確保電力系統(tǒng)正常的運(yùn)營(yíng)。這不僅是確保電網(wǎng)正常運(yùn)營(yíng)的基本前提，還是加強(qiáng)輸電線路建設(shè)的重要措施。對(duì)電網(wǎng)實(shí)施建設(shè)中要注意遵守安全原則，確保輸電線路運(yùn)營(yíng)正常，在今后的工作中同時(shí)做好對(duì)應(yīng)的檢修、管理和巡視等。

1.運(yùn)用小型無人機(jī)架設(shè)輸電線路架是必然趨勢(shì)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，環(huán)境難免會(huì)受到人為破壞，國家在審批工程中也更加的嚴(yán)格。

國家電網(wǎng)公司早就已經(jīng)提出了節(jié)約型建設(shè)理念，實(shí)行在科技和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，同時(shí)對(duì)環(huán)保措施實(shí)行全面優(yōu)化[1]。同時(shí)還在土地節(jié)約、消除噪音、保護(hù)生態(tài)等均實(shí)現(xiàn)了重大突破實(shí)現(xiàn)了對(duì)綠色和諧工程的全面性建設(shè)。要達(dá)到以上目標(biāo)就必須使用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝。在輸電線路工程架線施工階段對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)較大的破壞，傳統(tǒng)的工程架線內(nèi)引導(dǎo)繩展放采用的都是人工手段，因此難以順利和輕松的通過高山、峽谷、江河湖泊密集等地區(qū)，通常會(huì)造成對(duì)農(nóng)作物的破壞、林木植被的砍伐、封航停運(yùn)等。此外人力展放引導(dǎo)繩作業(yè)的工作強(qiáng)度較大，效率低下且不安全因素較多。此外還會(huì)耗費(fèi)大量的人力資源，在施工中丟棄的垃圾對(duì)環(huán)境也會(huì)造成不良影響。綜上可知，采用飛行器展放引導(dǎo)繩是最佳方式，當(dāng)前展放引導(dǎo)繩飛行器內(nèi)最具優(yōu)勢(shì)的是直升機(jī)，因此直升機(jī)輸電線路內(nèi)獲得了廣泛運(yùn)用。

在國外使用無人機(jī)架設(shè)輸電線路后，我國自上世界截止到目前曾多次對(duì)大型直升機(jī)來架設(shè)輸電線路，并且在施工過程中積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。雖然大型直升機(jī)在輸電線路的架設(shè)中發(fā)揮了較大的公用，但與小型直升機(jī)對(duì)比，還有一定劣勢(shì)，如大型直升機(jī)具有較高的駕駛危險(xiǎn)性，駕駛員必須掌握較高的駕駛技術(shù)。小型無人直升機(jī)研制簡(jiǎn)單，核心技術(shù)十分容易被掌握，安全姓高，操作簡(jiǎn)單，因此被大量的運(yùn)用在非大型物件吊裝和運(yùn)輸性質(zhì)的輸電線路架設(shè)施工中[2]。

小型無人機(jī)具備優(yōu)良的自動(dòng)巡線功能和先進(jìn)的視頻識(shí)別系統(tǒng)，無人機(jī)可以自動(dòng)跟蹤巡線，同時(shí)還保持著較為安全的距離，基于可見光與紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)，借助圖像傳輸運(yùn)行路線中的問題進(jìn)行識(shí)別。小型無人機(jī)系統(tǒng)研究最終是要保證輸送電路初級(jí)導(dǎo)的引繩可以自主的展放。綜上得知小型無人機(jī)在輸電線路架設(shè)中的使用是必然的。

2.無人機(jī)在架設(shè)輸電線路中的實(shí)用性

2.1 應(yīng)用范圍廣且環(huán)保

小型無人直升飛機(jī)可以在狹小場(chǎng)地實(shí)行起飛及降落，此外維護(hù)和使用也很方便，線路巡視作業(yè)十分精準(zhǔn)和高效，在輸電線路的巡檢中是最為理想的裝備[3]。除巡線外無人機(jī)還可以被運(yùn)用于各種類型和地形的線路施工內(nèi)，例如高山、跨越電力線路、高速公路、鐵路等，主要可以對(duì)引繩實(shí)現(xiàn)牽引初導(dǎo)。在同樣的效率下，小型無人直升機(jī)設(shè)備數(shù)量少，體積小，占地面積相對(duì)來說也很小，可以避免對(duì)林木的砍伐，環(huán)保效果顯著。

2.2 操作使用方便

小型無人機(jī)操作十分的方便，配備的相應(yīng)的技術(shù)操縱人員數(shù)量也比較少。小型直升飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)型器材，在航空審批中手續(xù)簡(jiǎn)單，跨越河流通航過程中無需封航，施工時(shí)間較為靈活。

2.3 安全高效

采用無人直升機(jī)巡線，不僅可以提高線路巡視質(zhì)量和效率，同時(shí)可以有效降低維護(hù)人員作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)及強(qiáng)度，對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行改善，同時(shí)可以提升輸電線路的運(yùn)行維護(hù)管理的水平[4]。小型無人機(jī)使用的是遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，飛行較慢且安全穩(wěn)定，出現(xiàn)事故的概率較低，能夠充分減小施工作業(yè)中施工人員的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 節(jié)省人力物力成本

小型無人機(jī)與飛艇、動(dòng)力傘、有人直升機(jī)等的施工效益比較不僅操作簡(jiǎn)便，并且可以加縮短施工的時(shí)間，價(jià)格低廉，將會(huì)收到十分可觀的利潤(rùn)，如向上線胡家灘廠家大跨越牽引初導(dǎo)工程內(nèi)節(jié)省了約40萬元租賃有人直升機(jī)的費(fèi)用，飛艇充氣耗費(fèi)資金量較大，同時(shí)還能夠節(jié)省較大一筆青木賠償和數(shù)目看法費(fèi)用。

3.施工過程中的注意事項(xiàng)

3.1 保證運(yùn)行系統(tǒng)安全可靠

在施工無人直升機(jī)實(shí)行輸電線路架設(shè)的過程中必須保證直升機(jī)的牽引系統(tǒng)連接為正確的，確保其可靠性，直升機(jī)的吊掛能力系統(tǒng)要十分的牢固和可靠，必須在飛機(jī)起飛前做全面的飛行零部件檢查，同時(shí)嚴(yán)格依據(jù)操作說明進(jìn)行操作。

3.2 控制良好的飛行速度

直升機(jī)在懸掛了重錘之后無法在超過2m/s的速度牽引繩子超前飛行，要使用張力機(jī)實(shí)行張力的展放，直升機(jī)的張力牽引必須符合要求，同時(shí)還要配合最為合適的展放速度。

3.3 切繩操作謹(jǐn)慎

無人機(jī)到達(dá)指定地點(diǎn)后，施工人員要接到繩體，發(fā)出命令之后無人機(jī)方向能精準(zhǔn)并且及時(shí)實(shí)施切繩操作[5]。對(duì)于雙切刀的使用，操作順序必須正確、迅速，無人機(jī)在該過程中要穩(wěn)定懸停，確?？梢猿惺茏±K前后荷載變化帶來的沖擊。

3.4 獲得通訊人員配合

塔上和地面通信設(shè)備要保持通暢，信號(hào)需要實(shí)行及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠傳輸。此外指揮人員和各塔位上以及地勤人員之間要保持隨時(shí)的聯(lián)系和溝通，相互之間密切配合，此外高空作業(yè)人員必須依據(jù)《安全工作規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，確保采取必要的安全防護(hù)措施。

4.小結(jié)

本文通過對(duì)小型無人直升機(jī)的多種優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行介紹，此外對(duì)小型無人直升機(jī)在架設(shè)輸電線路中的實(shí)用性做出了分析，同時(shí)還為小型無人機(jī)在使用中需要注意的問題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

小型無人遙控直升機(jī)由于自身具備體積小、行動(dòng)靈活、航空審批簡(jiǎn)單，能充分減少破壞自然環(huán)境并且免去賠償青苗的賠償金，最大程度的節(jié)約成本，且避免封航造成的麻煩，解決施工進(jìn)度與安全之間的沖突[6]。

按照中國輸電線路電壓等級(jí)，科研部門針對(duì)不同電壓等級(jí)實(shí)現(xiàn)滿足，積極研制全天候安全適用的小型無人直升機(jī)，保證其可以更好的為我國輸電線路假設(shè)進(jìn)行服務(wù)。

小型無人直升機(jī)對(duì)于特高壓置留輸電線路工程施工過程中積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)今后的工程施工中具有極大參考價(jià)值。

[1]吳飛龍,林韓,湯明文,鄭小莉.多種中繼方式在大型無人機(jī)輸電線路巡檢中的應(yīng)用[J].中國電力,2015,02:104-110.

[2]夏誠.淺析無人直升機(jī)在特高壓輸電線路應(yīng)用中的安全風(fēng)險(xiǎn)[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,34:44-45.

[3]彭向陽,錢金菊,王柯,麥曉明,易琳,饒章權(quán).大型無人直升機(jī)多傳感器全自動(dòng)巡檢系統(tǒng)及其在500kV線路的應(yīng)用[J].廣東電力,2016,04:8-15.

[4]張朝峰,全曉陽.淺析無人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用[J].通訊世界,2016,11:193-194.

[5]楊建東.小型無人直升機(jī)在特高壓線路架線中的應(yīng)用探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,19:141-142.

[6]林文佳.淺談無人直升機(jī)在輸電線路工程中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,07:128-129.