電力架線無(wú)人機(jī)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性分析

韋冬妮 尤 菲 劉小敏 于 波

（國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 寧夏銀川 750001）

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著高端科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐步涉及各個(gè)領(lǐng)域。在電力行業(yè)中，無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普遍，提高了電力架線的工作效率，降低了運(yùn)行成本。融合了航空、電子、圖像等多個(gè)高端領(lǐng)域技術(shù)[1～2]。

目前，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要集中在先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家中，中國(guó)的無(wú)人機(jī)技術(shù)起步相對(duì)較晚。在電力行業(yè)中，直到2009年國(guó)家電網(wǎng)才正式開(kāi)始對(duì)無(wú)人機(jī)的巡線領(lǐng)域展開(kāi)了立項(xiàng)研究。

2 展放導(dǎo)引繩技術(shù)

無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩是張力架線路的前序工作，經(jīng)歷了人力展放、飛艇展放、動(dòng)力傘展放等階段，其技術(shù)各有特點(diǎn)，無(wú)人機(jī)展放在安全性、操作性、穩(wěn)定性上、工效等指標(biāo)上技術(shù)先進(jìn)，是今后導(dǎo)引繩展放發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)，且無(wú)人機(jī)的運(yùn)行成本低，無(wú)需駕駛?cè)藛T，最大程度上降低了使用人工展放導(dǎo)引繩的安全風(fēng)險(xiǎn)。近年興起的多軸無(wú)人機(jī)很好的適用于展放導(dǎo)引繩技術(shù)，本身具有直升機(jī)的性質(zhì)，能夠懸?？罩?，起飛降落著地所需要的的場(chǎng)地很小，而且就算在地質(zhì)環(huán)境惡劣的施工環(huán)境中也不影響無(wú)人機(jī)的作業(yè)。操作人員不需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期專門的培訓(xùn)，就能嫻熟的操控為人機(jī)施工作業(yè)，而人工展放導(dǎo)引繩作業(yè)強(qiáng)度大，工作的效率低下，使用人工展放導(dǎo)引繩的安全隱患無(wú)法得到保障。由于無(wú)人機(jī)體積小、重量輕、轉(zhuǎn)場(chǎng)簡(jiǎn)單，能最大限度的減少對(duì)自然環(huán)境的破壞及青苗賠償，節(jié)約了成本，有效降低了施工架線對(duì)周環(huán)境的影響。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，展放導(dǎo)引繩技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。在電力行業(yè)當(dāng)中，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以充分發(fā)揮機(jī)械化施工的優(yōu)勢(shì)，可以在很大程度上降低施工運(yùn)輸，牽引放線等施工費(fèi)用。使得無(wú)人機(jī)架線和人工放線這兩種放線方式做大優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。

3 經(jīng)濟(jì)性分析

3.1 地形地貌分析

（1）丘陵地區(qū)、山地地形：在線路通道下無(wú)建設(shè)場(chǎng)地清理費(fèi)的情況下，如城郊地區(qū)以規(guī)劃公用的送電走廊、沙漠地區(qū)、無(wú)人區(qū)等地區(qū)使用人工展放導(dǎo)引繩方式較無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩成本低，無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩經(jīng)濟(jì)性不如人力展放人工展放導(dǎo)引繩方式。在線路通道下有建設(shè)場(chǎng)地清理費(fèi)的情況下，使用無(wú)人機(jī)導(dǎo)引繩方式的經(jīng)濟(jì)性高于人力展放導(dǎo)引繩方式。

（2）高山、峻嶺地形：在高山及峻嶺地區(qū)條件下，林木植被普遍較好，使用無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩能夠大大降低通道清理工程量及費(fèi)用，有效降低展放階段本體工程成本，降低材料運(yùn)輸成本，提高工效，提高張力放線規(guī)模優(yōu)勢(shì)，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

3.2 按電壓等級(jí)分析

無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩的成本主要有兩方面：①無(wú)人機(jī)租賃費(fèi)，租賃費(fèi)與電壓等級(jí)無(wú)線性關(guān)系，隨著近幾年無(wú)人機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，其租賃費(fèi)成本逐年降低；②施工單位配合無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩施工費(fèi)，施工費(fèi)隨著電壓等級(jí)升高而升高。在調(diào)研中得到的不同電壓等級(jí)無(wú)人機(jī)架線與人工展放導(dǎo)引繩架線單公里造價(jià)如表1所示。

3.3 跨越情況分析

在無(wú)人機(jī)跨越電力線路、高速公路、高鐵、河流情況下，跨越架設(shè)長(zhǎng)度均很短，無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩與人力展放導(dǎo)引繩成本差異不大，且均需要做相關(guān)跨越措施。由于無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩在技術(shù)可靠性、工作效率上有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠安全可靠完成工作任務(wù)，且能夠縮短工期，在跨越河流情況下，避免了封航帶來(lái)的麻煩，具有良好的社會(huì)效益。

表1 不同電壓等級(jí)下的兩種架線方式的單公里成本對(duì)比表

3.4 租賃費(fèi)及企業(yè)自有情況分析

研究表明無(wú)人機(jī)自有成本高于租賃成本，平均高490元/km。目前電力公司仍自有無(wú)人機(jī)，主要原因：①無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩有技術(shù)上先進(jìn)的特點(diǎn)，尤其是在跨越高鐵、不停電作業(yè)等方面、檢修工作上安全性、可靠性都比較強(qiáng)，一些高難度施工作業(yè)需要技術(shù)可靠、安全保證性高的自己的隊(duì)伍實(shí)施；②自有的無(wú)人機(jī)展放隊(duì)伍保留在送變電工程公司，有利于專業(yè)化管理，為后續(xù)導(dǎo)線張力展放減少了工序，降低了工作強(qiáng)度，工序銜接更為順暢。

4 結(jié)論

（1）無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能最大限度的減少對(duì)自然環(huán)境的破壞及青苗賠償，節(jié)約了成本，有效降低了施工架線對(duì)周環(huán)境的影響。

（2）無(wú)人機(jī)展放導(dǎo)引繩具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，在降低工程造價(jià)方面上具有積極作用，在工程建設(shè)各階段應(yīng)結(jié)合其經(jīng)濟(jì)性條件規(guī)律，合理選擇展放導(dǎo)引繩方式。

[1]郝旭升.八旋翼無(wú)人機(jī)在輸電行業(yè)的使用技術(shù)探討[J].華東科技，2015（10）.

[2]Beaudry Julien，Toussaint Kristopher,Pouliot Nicolas.On the Application of VTOL UAVs to the Inspection of Power Utility Assets[C].International Conferenceon Applied Robotics for the Power Industry，2010.

[3]Katrasnik Jaka，Likar Bostjan.A Survey of Mobile Robots for Distribution Power Line Inspection[J].IEEE Transactions on power delivery，2010.