多旋翼無人機(jī)超、特高壓線路消缺技術(shù)優(yōu)化研究

劉繼承+++劉姜++付子峰++劉春堂

摘 要：隨著近幾年我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的各個(gè)城市與農(nóng)村都設(shè)置了數(shù)量巨大的輸電線路，這些數(shù)量密布的輸電線路由于橫穿于半空之中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)異物纏繞高壓線路的現(xiàn)象，會(huì)給輸電線路的正常供電和安全帶來極大的隱患。最初針對(duì)線路消缺，相關(guān)人員都是通過人工的方式進(jìn)行摘取，對(duì)相關(guān)工作人員的人身安全帶來很大風(fēng)險(xiǎn)，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前這些清理輸電線路消缺的工作全部由噴火無人機(jī)來代替，下面筆者就噴火無人機(jī)的產(chǎn)品特點(diǎn)、設(shè)計(jì)配置等方面的分析，來總結(jié)噴火無人機(jī)清理輸電線路消缺的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：噴火無人機(jī)；高壓線路；消缺；優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、輸電線路被異物纏繞的危害與傳統(tǒng)消缺方式

為了能更好輸送電力，我國(guó)各地的高壓線數(shù)量密布，而這些高壓線一旦有懸掛物或是漂浮物纏繞，會(huì)給這些高壓線帶來許多的線路安全隱患。最早針對(duì)這些現(xiàn)象，都是采取人工取物的方式來清理高壓線上這些纏繞物，這對(duì)于工人的人身安全帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)。2013年，我供電局輸電管理所工人在進(jìn)行220kV線路巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)一條幾米長(zhǎng)帶尾巴的塑料薄膜纏繞在線路上。這條纏繞薄膜在線路上隨時(shí)可能造成線路短路跳閘，繼而引起一系列連鎖反應(yīng)的電網(wǎng)事故。發(fā)現(xiàn)這一險(xiǎn)情之后，巡線工人立刻向上級(jí)匯報(bào)異常情況?？滩蝗菥?，我們當(dāng)即向上級(jí)匯報(bào)情況，申請(qǐng)?jiān)撀范闻R時(shí)停電，派出高空作業(yè)車，供電技術(shù)人員需坐上高空作業(yè)車，升上離地面20m的高處，用絕緣桿小心翼翼地進(jìn)行摘取。發(fā)現(xiàn)為3m多長(zhǎng)繩索尾巴的煙花降落傘。負(fù)責(zé)人表示，類似這些帶繩索尾巴的煙花降落傘或氫氣球，一旦纏繞在線路上，會(huì)成為引發(fā)重大電網(wǎng)事故的“元兇”。

二、噴火無人機(jī)面世后對(duì)高壓線路消缺的優(yōu)勢(shì)

YX-P6噴火無人機(jī)是我公司專門為電力檢修公司清除輸電線路異物研制的多旋翼噴火無人機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由折疊六旋翼無人機(jī)搭載專用噴火裝置組成，噴火裝置采用獨(dú)特的非同步脈沖引火設(shè)計(jì)理念，可針對(duì)不同異物選擇燃料噴火與汽油噴火方式，有效去除輸電線路異物。

（一）產(chǎn)品特點(diǎn)

本產(chǎn)品電磁閥有效控制噴頭漏油，杜絕隱患；采用油氣混合噴火方式；無人機(jī)續(xù)航時(shí)間10min；可不間斷噴火20s；有效噴火距離≥5m；噴火圖像實(shí)時(shí)回傳地面。

（二）設(shè)計(jì)的主要參數(shù)見表1。

（三）無人機(jī)噴火裝置圖詳解（圖1）

（1）2.5L無人機(jī)噴火裝置專用油箱。

（2）5.8GHZ模擬圖傳發(fā)射機(jī)。低延遲實(shí)時(shí)傳輸噴火頭目標(biāo)畫面。

（3）機(jī)載鏈接裝置板?？捎糜诟鞣N無人機(jī)適配。

（4）超高壓力油泵。自帶壓力開關(guān)保證每時(shí)每刻油泵高壓力輸出。

（5）高壓點(diǎn)火模塊。用于燃?xì)鈬娀痤^的實(shí)時(shí)點(diǎn)火。

（6）內(nèi)置電池充電接口。由于對(duì)噴火裝置內(nèi)置電池進(jìn)行充電。

（7）供電總開關(guān)。由于給噴火裝置內(nèi)部供電開關(guān)控制。

（8）燃?xì)夤薨惭b板。用于燃?xì)馔咚构薜陌惭b固定。

（9）燃?xì)馔咚构蕖Ｓ糜邳c(diǎn)火噴頭的燃?xì)夤?yīng)。

（10）燃?xì)夤奘謩?dòng)控制閥。用于手動(dòng)控制燃?xì)夤?yīng)，避免電磁閥長(zhǎng)期高壓損壞。

（11）燃?xì)怆姶砰y。用于點(diǎn)火噴頭的遠(yuǎn)程供氣控制。

（12）油管護(hù)線圈。用于供油油管的保護(hù)。

（13）管夾。用于噴火支管的安裝固定。

（14）高清攝像頭。用于獲取噴火目標(biāo)的實(shí)時(shí)圖像。

（15）噴火支管。用于噴火頭和點(diǎn)火頭的連接、安裝。

（16）燃油電磁閥。用于噴火頭的燃油遠(yuǎn)程控制，確保滿足噴火距離。

（17）噴火頭。用于燃油噴火的前端噴油。

（18）點(diǎn)火噴頭。用于前端噴氣點(diǎn)火。

（19）點(diǎn)火噴頭隔離安裝板。用于隔離點(diǎn)火噴頭和燃油噴頭，防止點(diǎn)火噴頭高溫影響燃油噴頭。

（20）油箱鏈接鋁柱。用于連接固定油箱。

（21）油箱固定板。用于固定油箱。

（22）油箱固定板連接鋁柱。用于兩塊油箱固定板的連接。

（23）油箱輸出接口。由于油泵供油。

本無人機(jī)噴火裝置2.5L專用油箱。5.8GHZ模擬圖傳發(fā)射機(jī)。低延遲實(shí)時(shí)傳輸噴火頭目標(biāo)畫面。機(jī)載鏈接裝置板?？捎糜诟鞣N無人機(jī)適配。超高壓力油泵。自帶壓力開關(guān)保證每時(shí)每刻油泵高壓力輸出。高壓點(diǎn)火模塊。用于燃?xì)鈬娀痤^的實(shí)時(shí)點(diǎn)火。內(nèi)置電池充電接口。由于對(duì)噴火裝置內(nèi)置電池進(jìn)行充電。供電總開關(guān)。由于給噴火裝置內(nèi)部供電開關(guān)控制。燃?xì)夤薨惭b板。用于燃?xì)馔咚构薜陌惭b固定。燃?xì)馔咚构?。用于點(diǎn)火噴頭的燃?xì)夤?yīng)。燃?xì)夤奘謩?dòng)控制閥。用于手動(dòng)控制燃?xì)夤?yīng)，避免電磁閥長(zhǎng)期高壓損壞。燃?xì)怆姶砰y。用于點(diǎn)火噴頭的遠(yuǎn)程供氣控制。油管護(hù)線圈。用于供油油管的保護(hù)。高清攝像頭。用于獲取噴火目標(biāo)的實(shí)時(shí)圖像。噴火支管。用于噴火頭和點(diǎn)火頭的連接、安裝。燃油電磁閥。用于噴火頭的燃油遠(yuǎn)程控制，確保滿足噴火距離。噴火頭。用于燃油噴火的前端噴油。點(diǎn)火噴頭。用于前端噴氣點(diǎn)火。點(diǎn)火噴頭隔離安裝板。用于隔離點(diǎn)火噴頭和燃油噴頭，防止點(diǎn)火噴頭高溫影響燃油噴頭。油箱鏈接鋁柱。用于連接固定油箱。油箱固定板。用于固定油箱。油箱固定板連接鋁柱。用于兩塊油箱固定板的連接。油箱輸出接口。由于油泵供油。

（四）操作方法

該機(jī)型支持遠(yuǎn)程遙控點(diǎn)火，起飛前將燃油加滿，打開點(diǎn)火燃?xì)馐謩?dòng)閥門和噴火設(shè)備供電開關(guān)。無人機(jī)飛至目標(biāo)點(diǎn)附近是用遙控打開遙控通氣閥門，進(jìn)行燃?xì)恻c(diǎn)火。根據(jù)實(shí)時(shí)圖像回傳，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)后開始作業(yè)噴火。

（五）產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)分析

無人機(jī)在操控人員的操作下，升空后對(duì)懸掛在輸電線路的懸掛物進(jìn)行持續(xù)大量的火焰噴擊，使這些輸電線路上的懸掛物燃燒起來并掉落地面。由于每天供電量非常大，而且大部分線路隱患點(diǎn)靠近居民區(qū)，處置難度較大，所以針對(duì)這樣的現(xiàn)象，一般都是采用無人機(jī)噴火技術(shù)帶電處置風(fēng)箏隱患，保障線路安全運(yùn)行，同時(shí)也避免出現(xiàn)人工取物時(shí)的人身安全風(fēng)險(xiǎn)因素。巡線人員在執(zhí)行巡視時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)纏繞物嚴(yán)重影響輸電路線情況會(huì)十分緊急時(shí)，就會(huì)向上級(jí)申請(qǐng)實(shí)施無人噴火機(jī)裝置，通過利用安排無人機(jī)飛到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)飄掛物進(jìn)行清理。我們經(jīng)短暫的安裝調(diào)試，一架大型的無人機(jī)輕巧升空，迅速貼近飄掛物的懸掛點(diǎn)，隨后持續(xù)噴出大量火焰，飄掛物即燃燒起來并脫離電線，掉落地面。整個(gè)清理過程僅耗時(shí)10分鐘左右。

綜上，“與常規(guī)的停電作業(yè)相比，使用無人機(jī)對(duì)輸電線路進(jìn)行帶電消缺，既縮短了消缺時(shí)間，也有效降低了工作的勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，取得了良好的效果。”相關(guān)負(fù)責(zé)人呼吁，供電局仍將繼續(xù)加大帶有噴火、紅外測(cè)溫等裝置的特種無人機(jī)的使用力度，提升無人機(jī)應(yīng)用水平，進(jìn)一步提升供電可靠性。

三、高壓線路消缺的建議

1.做好電力設(shè)施保護(hù)宣傳工作

近幾年來，我們公司每年都投入大量資金進(jìn)行護(hù)電宣傳活動(dòng)。宣傳的形式包括：利用電視、廣播、報(bào)紙、巡線工沿途發(fā)放電力法宣傳手冊(cè)，出動(dòng)電力法宣傳車在全市35個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)巡回宣傳，增強(qiáng)廣大人民群眾自覺保護(hù)電力設(shè)施的意識(shí)，努力營(yíng)造全社會(huì)了解、關(guān)心保護(hù)電力設(shè)施的良好社會(huì)環(huán)境和法制氛圍。

2.加強(qiáng)線路通道竣工驗(yàn)收及日常規(guī)范化管理

認(rèn)真對(duì)已竣工的線路通道進(jìn)行驗(yàn)收，按照輸電線路驗(yàn)收規(guī)范，要求建設(shè)單位按要求開出通道，防護(hù)區(qū)內(nèi)的樹木應(yīng)徹底清理，滿足線路運(yùn)行單位的要求，保護(hù)區(qū)以外應(yīng)無危及線路安全的樹木。要不斷完善輸電線路通道的規(guī)范化管理，特別在變電所周圍桿塔、重要交叉路口、村莊附近的桿塔上安裝永久性電力設(shè)施宣傳警示牌。

3.調(diào)動(dòng)各方面護(hù)線工作的積極性

鼓勵(lì)群眾發(fā)現(xiàn)有對(duì)線路安全造成威脅的案例及時(shí)進(jìn)行舉報(bào)，建立舉報(bào)、獎(jiǎng)勵(lì)制度，設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)基金來有效降低外力破壞。一種是人為因素造成破壞的，另一種就是發(fā)現(xiàn)電力設(shè)施受到自然破壞的，并主動(dòng)與電力部門進(jìn)行聯(lián)系的，避免供電損失的，應(yīng)根據(jù)情況給予獎(jiǎng)勵(lì)，提高護(hù)線人員的積極性。

結(jié)語

輸電線路通道治理，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作。本著專業(yè)班組管理與群眾護(hù)線相結(jié)合、依靠屬地的原則，還需要堅(jiān)持不懈地去做許多說服、教育和宣傳工作，使沿線群眾愛線、護(hù)線意識(shí)得到不斷提高，努力營(yíng)造“破壞電力設(shè)施為恥，愛護(hù)電力設(shè)施為榮”的良好環(huán)境。只有這樣，才能最大限度地消除和限制外界一切損害輸電設(shè)施的不安全因素，確保電力設(shè)施安全、可靠供電。

參考文獻(xiàn)

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