关于750kV线路工程中八轴旋翼无人机展放初级导引绳的应用分析

关于750kV线路工程中八轴旋翼无人机展放初级导引绳的应用分析

马玄文

(宁夏荣光电力工程有限公司宁夏银川750000)

摘要：在众多新型放线设备中最有代表性就是八轴旋翼遥控无人机，在输电线路架线施工现场展放初级导引绳的作用极为明显。结合工程案例详细论述了八轴旋翼遥控无人机展放初级导引绳的实用性与可行性。

关键词：750kV线路工程；八轴旋翼无人机；初级导引绳；应用

引言

在架线施工场地内在选择展放初级导引绳时通常使用的都是动力伞、飞艇以及大小型直升机，但是这些飞行设备都存在一些问题和缺陷，例如飞艇常常受到天气影响，特别是当风荷载较大时，其操控性明显下滑。动力伞在起飞时要借助跑道，不能在空中停留。在大跨越工程项目中运用直升机，对起飞地点要求极高，在调节悬停与飞行姿势时难度较大，价格偏贵。

1.案例分析

以某工程为案例展开分析，750kV主网架在西北地区占主导地位，是一条核心电力高速通道并且紧密连接陕北电网和甘肃电网。标段线路总长度不超过67.024千米，增设基铁塔数为144座，地形类别以山地为主，沿线海拔米数为1300-2300，各个山峰较高，沟渠多，线路崎岖，运输管道包括省道与乡村公路，多为弯道，路面不宽且凹凸不平，国家交通线不健全。另一方面，山区沟壑多风，清晨雾多，傍晚雾霾较重，外部条件复杂，怎样展放导引绳是需要解决的重点问题。总结方案较多，最终将八轴旋翼无人机进行展放初级导引绳敲定成主要方案，且效果显著。

2.八轴旋翼遥控无人机展放初级导引绳特征

相较于其他飞行设备，此设备具备以下特征：第一，对飞行起点没有太多要求。通常情况只要不超过标准范围即可，不用借助跑道，保护生态环境，做好青苗赔偿事宜。第二，抗风能力强，当风力低于5级时便不符合线路展放初级导引绳规则。第三，飞行度精准，若是在飞行之前将坐标输入程序内，那么无人机可以精准的找到巡航飞行位置，存在5-10米的偏差，当电量不足时，可以自动飞回起点位置。第四，能够完成指定动作，如悬停、定距离侧飞、升降等，符合塔上抓绳要求。第五，自行调节位置。若是无人机受到外界影响导致航线偏离，那么它可以自行改正，重新飞回航线起点。第六，飞行成本低。每一次的飞行成本不超过5千元，若选择租赁方式，成本不超过2万元。第七，安全性能强。无人机与直升机进行比较，其安全性强，降低人员伤亡。

3.架线施工初级导引绳展放方法分析

这类导引绳展放形式最常见的有下列几种：

首先，人工形式。最早使用的展放方法较为传统，应用周期长，虽然可以在同一时间内展放五种初级钢丝绳，然而人数要多这样才能展放，人力投入大。另外，本标段山地形势复杂，沟渠较多，增加了此次展放风险率，安全性差，还要砍伐大量树木，经济补偿与调节各区域自治区关系是主要问题。

第二，飞艇展放形式。在众多企业项目中最常见的展放方法就是飞艇展放导引绳形式，能够将Ф3迪尼玛导引绳加以展放，完成导引绳升空任务，与人工展放相比降低了滥伐树木与区域调节难度。然而飞艇展放形式在飞行过程中较为缓慢，容易受到流风力影响，当风力超过3级时便超出控制范畴；另外，飞艇身形偏大，携带时需要将气体填满，安全性差。

再次，动力伞展放形式。动力伞展放形式比以往成熟很多，其飞行半径在20千米左右，飞行速度在每小时50千米，200千克载荷力，续航效果好，通常要求动力伞飞行员技术高超，确保其安全性能。展放初级导引绳所投入的飞行资金与飞艇无明显差异，只是速度快，容易操控。动力伞在飞行时需要有人驾驭，风行在风力较强的山沟处时会增加飞行员风险性。根据场地起降道路情况来看，车辆多，需要全面考虑。

最后，八轴旋翼无人机展放形式。当前最流行的展放形式就是八轴旋翼无人机展放导引绳，可在规定时间内完成任务，其安全性强，在没有任何负荷条件时可飞行在6级大风中，具有较强的抗风能力；可以随时垂直起降悬停，不会受到地形约束；GPS遥控控制应用其中，抗干扰性强；选择高储量电池来补充动力，免于在高海拔中飞行，减少展放导引绳动力。由于受到电池技术的束缚，电池应用时间段，总体续航效果差，飞行距离短。

综上所述，因为本标段地形差，弯道沟渠较多，天气反复无常，山间风力大，最终选择这类展放形式，提高工程安全性。

4.八轴旋翼无人机展放初级导引绳的应用

首先，八轴旋翼无人机共有八个旋翼，每个旋翼之间的距离不超过1.3米，无人机重量为5千克，电池重量达3.5千克，起飞重量在15千克之间，有效载荷为5.0千克，续航力为20分钟，航程为3千米，半径为1.0千米，在风力安全的情况下可以载荷飞行。此无人机最常用的材料就是3K全碳纤维材质，连结件材料为航空铝材，机架在设计方面非常轻盈稳固，动力方面选择大功率高效盘式电机，使用6S24000mhA锂电池，可延长飞行时间。另一方面按时完成GPS定位悬停和大机动转弯，电磁干扰明显，展现距离远。

其次，垂直起飞升降技术。八轴旋翼无人机被工作人员安置在铁塔旁较为宽敞的地方，与周围树木保持安全距离，安置后的把电池放在无人机背部，固定在卡具中，维持电源通畅性。另外，抛投水瓶、初级导引绳、迪尼玛导引绳紧密相连，把水平放在无人机腹部底下，仔细检查无人机和初级导引绳线盘是否存在问题，进而开展工作。工作人员合理选择站位，打开电源，操作此机型垂直升起，调节悬停无人机飞行状态，直到平稳后才能持续上升，到达塔顶后，朝着远处塔位前进。

最后，沙袋抛投技术和可视操作窗口技术。在无人机下部安装高清摄像头，利用手持遥控器操作窗口来观看无人机的飞行路径，为工作人员提供数据依据，防止和跨越性障碍物发生撞击。若是无人机装有迪尼玛导引绳并投掷特定位置时，悬挂沙袋抛投设备可充分展现其作用，工作人员借助此设备，打开沙袋，稳固绳索，完成任务。

5结语

总而言之，结合八轴旋翼无人机展放导引绳应用效果能够知晓，它可以在施工环境艰苦的条件下开展工作，在高山、跨河、沟渠、陡坡中应用。一方面，此引绳在很大程度上加快了工作进程，提高工作质量，减少工作难度，为施工安全性提供保障，增加企业受益。另一方面，应对电池蓄能技术加以改良，从根本上延长无人机工作时间与飞行路程。

参考文献：

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[2]唐前进,徐峥.警用多轴旋翼无人机的应用及发展方向[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2017(2):239-242.

[3]杨海.无人直升机展放初导绳施工工艺探讨[J].机电信息,2016(27):109-110.