淺談無人機(jī)在放線中的應(yīng)用

王路路

摘 要：無人機(jī)技術(shù)作為一門新興技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在許多行業(yè)都得到了應(yīng)用，甚至在軍事領(lǐng)域也已經(jīng)開展了無人機(jī)作戰(zhàn)項(xiàng)目。在電力線路施工過程中使用無人機(jī)進(jìn)行放線，不光可以保證放線過程的安全性，還可以使得放線更加地精確。本文首先簡要介紹了無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用背景，然后就無人機(jī)用于220kV變電站110kV配套工程放線的優(yōu)勢(shì)做了簡要闡述，說明了如何在放線中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，最后對(duì)于應(yīng)用過程中尚存在的問題做了分析。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；放線；應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛，我國科技技術(shù)也取得了長足的發(fā)展，科技作為第一生產(chǎn)力在生產(chǎn)生活中得到越來越多的體現(xiàn)，其中無人機(jī)在放線中的應(yīng)用就是將前沿科技引入電力線路施工的極好例子。無人機(jī)與生俱來的優(yōu)勢(shì)在電力線路施工中放線的應(yīng)用中得到了淋漓盡致的發(fā)揮，而隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，必將能夠推動(dòng)電力行業(yè)的革新。

1 背景概述

事實(shí)上早在無人機(jī)正式進(jìn)入大眾視野之前，無人機(jī)技術(shù)（UAV）就已經(jīng)臥薪嘗膽了若干年，其廣義上來說就是指無人駕駛的飛行器，像固定翼機(jī)、無人傘翼機(jī)等都屬于無人機(jī)的范疇。無人機(jī)因?yàn)榭梢栽诓惠d人而受地面控制的情況下進(jìn)行許多任務(wù)的執(zhí)行而被看成是空中機(jī)器人，同時(shí)這也是放線施工能夠找到無人機(jī)來進(jìn)行最大原因之一。無人機(jī)在放線中的應(yīng)用不光提高了整個(gè)施工過程中的人員安全保障，而且還能在一定程度上提高工作質(zhì)量和效率，繼而為電力行業(yè)謀得更多效益。

自前年起始，國家電網(wǎng)就已經(jīng)在電力施工工程中對(duì)無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行了全面使用和大力推廣，其中無人機(jī)放線就為實(shí)例之一。

2 應(yīng)用無人機(jī)放線優(yōu)勢(shì)

2.1 無人機(jī)的體量小且重量不大，方便移動(dòng)搬運(yùn)，使用較為靈活。

2.2 除了極端惡劣天氣之外，一般氣象變化幾乎不會(huì)對(duì)無人機(jī)放線工作造成干擾。

2.3 使用無人機(jī)放線最大的優(yōu)勢(shì)之一就是其施工幾乎不受地形地勢(shì)的影響，那些人力和機(jī)械施工難以到達(dá)的地方無人機(jī)都可以去，高山、河流都不在話下。

2.4 無人機(jī)放線對(duì)于防線的電壓等級(jí)沒有限制，各類電壓等級(jí)的放線都可以具有操作性。

3 無人機(jī)在220kV變電站110kV配套工程放線中的應(yīng)用

無人機(jī)在放線中的應(yīng)用已有了不少成功例子，某220千伏工程新建及改造線路總長度6.055公里，是配套新建220千伏變電站建設(shè)的線路，主要為周邊企業(yè)、居民用戶提供電力保障。新建線路5.676公里中有約2公里長的線路需要跨越苗圃、魚塘、河流、生態(tài)大棚及綠化帶，“每當(dāng)線路施工需要跨越高速高鐵、大面積綠化或者關(guān)鍵道路的時(shí)候，通道內(nèi)的清障工作就比較繁瑣。有的時(shí)候需要交通部門配合幫忙道路暫停通行，給市民帶來較多不便。或者需要大面積清理樹木，對(duì)環(huán)境造成影響?！币虼?，在工程項(xiàng)目中采用了無人機(jī)放線技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)，工作人員分別達(dá)到桿塔上安裝滑輪，無人機(jī)也做好了調(diào)試工作。隨著六旋翼飛機(jī)緩緩上天，系在上面的3毫米導(dǎo)引繩隨之越過一個(gè)個(gè)近60米高的基塔，并在固定位置落下，再由塔頂?shù)墓と藢⑵淇ㄖ粱喩?。工程所用的鋼芯鋁絞線線路截面積400平方毫米，每千米約1.35噸重。但是無人機(jī)載重能力為10千克，因此，線路的展放工作并非直接由無人機(jī)牽引導(dǎo)線，而是通過牽引直徑為3毫米的導(dǎo)引繩卡上滑輪后，借力滑輪以“手拉手”方式逐段牽引8毫米、13毫米的牽引繩，最終牽引繩將電力線路拉至桿塔就位，完成線路的施放。這種方式不僅解決了跨越難題，而且減少了放線作業(yè)工時(shí)，大大提高了整體作業(yè)效率。無人機(jī)小型又輕便，大大降低了電力線路鋪設(shè)工程作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)成本，相對(duì)于人力作業(yè)而言，工作效率至少提高了3-5倍。同時(shí)，對(duì)于有效保護(hù)林木，破解生態(tài)環(huán)境和架線施工的矛盾方面也起到了積極的推動(dòng)作用。今后我們將更為廣泛地采用這類綠色、科技手段，助力常州地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)。

4 無人機(jī)在電力線路中的應(yīng)用分析

4.1 規(guī)劃輸電線路

在對(duì)各種各樣類型的輸電線路進(jìn)行走廊規(guī)劃的時(shí)候，對(duì)規(guī)劃的區(qū)域要進(jìn)行詳細(xì)的信息采集和測(cè)繪工作，最好的方式就是采用無人機(jī)的測(cè)繪系統(tǒng)，這樣不僅可以在獲得數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)高效的特性，還可以在多方面降低環(huán)境對(duì)信息采集與勘測(cè)的影響。這樣可以有效的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，全面考慮到各方面的因素，再由各方進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，對(duì)有限的資源充分的利用，可以使區(qū)域規(guī)劃與線路的走向更加合理，優(yōu)化輸電線路的路徑，同時(shí)還可以起到降低成本的作用，有效地保障國家的財(cái)產(chǎn)安全。

4.2 無人機(jī)放線

最原始的架線方式是人力展放牽引繩，適合一般跨越，但是施工效率低，而且對(duì)于特殊跨越難度較大。動(dòng)力傘是目前輸電線路工程較常用的展放牽引繩的施工方式，但是需要駕駛員操控，施工過程存在危險(xiǎn)，容易出現(xiàn)人身事故，飛行穩(wěn)定性較差。再者就是現(xiàn)在發(fā)展勢(shì)頭迅猛的無人機(jī)架線方式。

電力無人機(jī)架線可以輕松地飛越樹木，向地面空投導(dǎo)引繩；在施工中也會(huì)遇到沼澤、湖面、農(nóng)田、高速公路、山地等，人拉馬拽都難以實(shí)現(xiàn)架線施工的時(shí)候，電力無人機(jī)可以大顯身手，完成跨越任務(wù)；帶電跨越這種情況通常存在于線路改造過程中，需要在一條通電線路的基礎(chǔ)上橫跨一條新的線路，為了保證施工人員的安全，無論多重要的線路，傳統(tǒng)施工只能首先對(duì)原線路進(jìn)行斷電后再施工，而用電力無人機(jī)來架，就可避免斷電的情況；電動(dòng)無人機(jī)配上自主飛行系統(tǒng)就可以完成巡線等任務(wù)，在減少了勞動(dòng)強(qiáng)度和難度同時(shí)，電力工人的人身安全也得到了保障。

5 無人機(jī)在放線中存在的問題

5.1 無人機(jī)起停所需場(chǎng)地大

無人機(jī)目前的起飛方式跟大型飛機(jī)的起停方式大同小異，所以也是需要較大的平地才能進(jìn)行起停，在施工時(shí)會(huì)有一定的限制。

5.2 無人機(jī)續(xù)航能力較差

由于電能儲(chǔ)存技術(shù)的限制導(dǎo)致無人機(jī)續(xù)航能力較弱，通常放線施工時(shí)間不得超過半個(gè)小時(shí)，若是一旦操作中出現(xiàn)失誤，則無人機(jī)續(xù)航的短板致使其可能無法支撐到完成整個(gè)放線作業(yè)。

5.3 無人機(jī)可控性較差

由于無人機(jī)在較高高度進(jìn)行作業(yè)時(shí)，地面控制人員的視線極易受到阻擋，且整個(gè)過程的操作對(duì)于控制人員的視力、專注力要求較大。無人機(jī)飛行時(shí)容易因?yàn)槭サ孛婵刂贫霈F(xiàn)事故，若是一旦無人機(jī)失控地點(diǎn)位于森林則非常容易引發(fā)森林火災(zāi)，造成無法挽回的損傷，而若是掉落于人員活動(dòng)密集地區(qū)則非常容易引發(fā)人員傷亡。

5.4 無人機(jī)定位精度較低

由于技術(shù)限制，無人機(jī)日前的定位精度在水平位置時(shí)也只有五米左右，容易影響施工安全性和施工效率。

結(jié)束語

通過以上對(duì)無人機(jī)在放線中的應(yīng)用的論述，可以見得將無人機(jī)投入電力線路施工對(duì)于整個(gè)電力行業(yè)來說都是一個(gè)如此具有歷史性的突破，這標(biāo)志著電力行業(yè)與高新技術(shù)相互交融、互利互惠的開始。但是不可否認(rèn)的是，無人機(jī)在放線應(yīng)用中仍然存在著一些無法回避的問題，這需要在后續(xù)的研究中逐一得到解決，可見無人機(jī)技術(shù)與放線技術(shù)二者乃是互相促進(jìn)發(fā)展的關(guān)系。

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