遥控无人机悬空展放导引绳工艺

熊传龙

（广东省输变电工程公司,广东广州,510000）

0 引言

电力施工是一直都是电力行业发展过程中的一大难题，主要是由于施工环境过于复杂，从而引发线路走廊的问题，例如在一些森林地区，山区，人工难以进入展放导引绳；于此同时，有时假设还会有一些阻挡的障碍物，例如高速公路、铁路、经济类果园等等，除此之外，城市中的拆迁等问题，都会让导引绳无法实现人工展放，但是运用遥控无人机技术展放工艺则可以很好地解决以上的问题，而笔者将通过本文，就遥控无人机悬空展放导引绳工艺展开研究和分析。

1 传统动力伞人工展放引导绳

对于传统动力伞展放来说，主要是相关人员通过动力伞进行飞翔，然后依次对导引绳实现展放。详细来说，首先工作人员需要对导引绳盘处释放迪尼玛绳，然后穿越杆塔，再通过空中作业人员将绳子从塔顶引导塔底，一般来说需要配合滑车进行，展放过程主要是通过双人动力伞完成，而引导绳的材质通常为Ф4mm的迪尼玛绳，这种方法虽然可以有效提升展放的速度，但是还是存在一定的弊端，例如在一些特殊的区域，像相邻新建线路还有多处并行的运行电力线路、高速公路、铁路等，高空作业人员的人身安全就受到了较大的威胁。

2 遥控无人机展放引导绳

无人机是现代科技时代的产物，随着时代不断的发展和创新，无人机已经渐渐代替了诸多人工的工作，例如侦查、定位以及追踪等。而在本文中，笔者主要是将展放导引绳工艺与无人机技术相结合，即通过远程遥控无人机，实现对导引绳的运输以及展放过程。相对于人工操作来说，无人机进行展放具有三个优点：其一、便捷性，起降自如；就体积而言，载人动力伞的体积要远远大于无人机，因为要考虑到高空作业人员的人身安全，所以对于场地的要求比较苛刻，通常需要在开阔且空旷的场地实现起降，而无人机因为体积较小，所以对于起降场地并没有太多要求；其二、安全性，目前城市化发展已经成为社会发展的主流，而取而代之的是诸多的交通道路建设，特别是一些高速公路、铁路等等，无人机由于体积小、灵活性较强，可以自由穿梭在这些区域，即便是碰上意外，维修费用低廉，同时也不会造成人员损伤，所以具有一定的安全性；其三、适应性，无人机的动力来源主要是电池，同时对于各种环境都具有一定的适应性，例如6级的大风环境，高原环境等等，而飞行距离可以长达5000米，遥控器也可以实现交替使用。

3 遥控无人机展放导引绳作业方式

3.1 施工环境介绍

在本文中，对于施工的介绍主要是针对华润海丰电厂一期机组500kV送出工程（东莞2段）两条输电线路的施工，即500kV祯纵线改接入送电线路工程（东莞二段）以及220kV的配套线路改造，主要新建500kV线路、改造配套220kV 线路（220kV 安远甲、乙线/220kV安莆甲、乙线，220kV 安远甲、乙线/220kV莆白甲、乙线）。整个改造施工过程需要考虑跨线、垮障碍物等问题，放线架线长度为14.9km，受场地地形、线路停电、高速公路跨越限制，共分为八个架线段进行施工。

3.2 展放施工方法简介

无人机主要采用的是遥控六旋翼无人机，而展放Ф2的迪尼玛绳，由Ф2迪尼玛绳牵引Ф6迪尼玛绳，再由Ф6迪尼玛绳牵引Ф12迪尼玛绳，最后Ф12迪尼玛绳牵引□15的导引绳以及□26的牵引绳，展放主要是利用张力进行放线操作，最后达到架线施工的目的。而相关工作人员遥控六旋翼无人机对引绳进行展放时，通常需要将迪尼玛绳的绳盘置于地面，然后需要专业人员起降六旋翼无人机配合铁塔高空相关工作人员完成架线施工操作。

3.3 展放的流程

表1

对于无人机展放导引绳来说，并不是简单的过程，而是需要通过一系列的流程来完成，首先需要根据现场施工条件编制架线施工作业指导书，确定架线段及牵张场地，然后对牵张的场地进行设置，通过六旋翼无人机实现架线段的引导绳展放，紧接着是完成牵引绳及导地线展放。而详细的分析如下：

3.3.1 展放导引绳的方式

无人机展放导引绳主要采用牵引式展放迪尼玛导引绳，如下图所示。将迪尼玛绳盘绕在位于地面的展放轮轴架上，用遥控器操纵无人机起飞并在牵引场地悬停，将重力锤绳头与地面待展放的迪尼玛绳头相连，无人机飞行牵引，使地面上的迪尼玛引绳放出，同时地面轴架配合对迪尼玛绳施加一定的张力，使被放出的迪尼玛绳保持一定弧垂，而无人机受地面操纵者控制保持一定的高度飞行。飞越铁塔时，在无人机做减速、悬停等动作的配合下塔上高空人员使迪尼玛引绳在铁塔顶部横担面上，继续遥控无人机飞行，飞过下一基铁塔并重复上述动作，直至放完整个无人机展放段的迪尼玛引绳。

遥控无人机展放导引绳示意图

待地面轴架上的迪尼玛引绳展放完一条后将绳的两端固定在铁塔上，继续展放下一条。双回线路需在铁塔的左右两侧各展放一条迪尼玛引绳，两侧迪尼玛引绳展放完毕后将架线段的迪尼玛引绳从铁塔顶部横担面移至上横担导线滑车内并将展放的迪尼玛引绳连接成段，无人机展放迪尼玛引绳完成。

3.4 施工准备

3.4.1 对施工现场及其环境进行详细调查，清楚掌握现场的地形、地貌、道路情况，尤其注意是否有电磁波干扰等方面问题。

3.4.2 调查及落实线路走廊通道中农田、果园、房屋、旅游区、军事禁区、无线电发射塔、江河、电力线、铁路、公路、山谷等跨越物的情况及其相关的协议、处理措施，并掌握其详细的技术要求。

3.4.3 调查平行接近的超高压电力线路情况。

3.4.4 正式作业前进行仿真试飞。

3.4.5 确定劳动组织，明确岗位分工，制定岗位责任制。

3.4.6 进行技术培训，认真学习有关技术和工艺规定，掌握作业特点和操作方法。

3.4.7 组织全体施工人员认真进行技术、工艺及安全交底。

3.5 专用机具设备准备

3.5.1 遥控无人机。遥控无人机在国内已生产多种型号，输电线路施工一般采用国产遥控六旋翼无人机，主要参数性能见下表1所示：

3.5.2 迪尼玛绳。迪尼玛绳采用进口的迪尼玛纤维编织而成。此绳具有密度低、强度高、延伸率低、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨、绝缘性能好等特点。主要物力性能见下表2：

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放迪尼玛绳专用。

3.5.4 重锤或沙袋。将迪尼玛绕在迪尼玛绳专用展放轴架上，再把迪尼玛导引绳端部与重锤连接。用重锤的重力将迪尼玛导引绳端头引至地面，以便进行下一步作业。遥控飞机飞行时，重锤还能缓解迪尼玛绳受风作用产生风险飘动、就位困难的问题。

3.5.4 迪尼玛绳牵引钢导引绳工具。小牵引机、小张力机、大牵引机、大张力机、放线走板、张力卸扣、旋转器等架线工具。

3.6 牵张场地准备

图1 牵引场地设置

图2 张力场的设置

对于牵引场地的布置而言，主要保证主牵引机是顺线设置的，设置位置在线路的中点，偏离误差在5m以内，与邻位塔间距范围为：120m至200m，以上方案适用于张力场的主张力机的设置，布置注意事项：①每次一相导线展放完毕后，都需要对大的牵、张机进行方向的调控，保证与邻塔另外相导线悬挂点相对，同时顺线的出口与悬挂点所价仰角在15度以内，俯角在5度以内，水平直线距离邻塔要在100米内；②需要对各牵张机采用稳固措施，一般是用枕木作为基垫，然后通过锚桩进行固定，但是固定过程需要保证锚固的铁链或者绳索与地面夹角在45度以内，与各牵、张机机体夹角在20度以内，其中大牵、张机的锚固需要在4个点以上，而小的也至少需要3个点，而对于大张力机来说，通常还要在后侧布置导线盘架4个，摆放规律为扇形，同时保证压接和换盘场地的平坦，让操作更加顺利，详细示意图如下图1.、图2所示：

3.7 遥控飞机展放Ф2mm迪尼玛导引绳

3.7.1 施工程序。遥控飞机展放迪尼玛导引绳的施工程序见下图3所示：

3.7.2 操作要点。

1）放线滑车悬挂。按照架线作业指导书要求挂好每基塔放线滑车，在铁塔塔顶的左右两侧各安装一个迪尼玛专用放线滑车。

2）遥控无人机安装与地面检查。将遥控无人机其他各部件安装完毕。在地面进行试运转，检测无人机各部件是否正常。

3）遥控无人机试飞。地面检查后，可在起降场地附近进行试飞，进一步检查飞艇工作情况，通过遥控操作，判断无人机各部件在飞行状态下是否正常工作。

4）迪尼玛导引绳就位。将迪尼玛导引绳卷轴装在地面的专用轴架上，并使其展放过程中不相互缠绕。

3.7.3 飞行展放作业。

1）从地面轴架上迪尼玛引出端头与重锤连接好并倒出余绳。

2）首档展放。将无人机起飞控制迪尼玛的张力，遥控无人机向第一基塔上空飞行，此时迪尼玛导引绳在无人机的牵引下徐徐在无人机后展放。

3）过塔展放。无人机在铁塔顶部上方减速飞过，飞行高度高于塔顶月20米。控制无人机飞行路线，保证迪尼玛导引绳能落在铁塔顶部。无人机飞过铁特，减速、悬停，塔上作业人员将迪尼玛导引绳放入迪尼玛专用滑车。无人机继续飞向下一基铁塔。

4）档中展放。按照现场风向调整无人机航向，使无人机飞向下一基铁塔。控制好迪尼玛导引绳张力，必要时适当调整飞行高度，使迪尼玛导引绳能顺利通过障碍物，。

3.7.4 无人机着陆、锚线。本双回线路需在左右侧各放一条迪尼玛导引绳来满足导引绳“一牵四”，重复上述飞行工作至本区段迪尼玛导引绳展放完毕，展放成后，无人机着陆。将展放好的迪尼玛绳端头绑扎牢固。

3.8 牵引绳展放

3.8.1 □15牵引绳展放的施工。□15牵引绳展放的施工流程如下图4所示：

1）Ф2迪尼玛导引绳牵引Ф6迪尼玛绳展放的施工。将两侧Ф2迪尼玛导引绳从塔顶分别移至两侧上线横担放线滑车内。将Ф2迪尼玛导引绳和Ф6迪尼玛绳连接牢固，按“一牵一”的方式展放。由于Ф6迪尼玛绳比较轻，直接采用人力牵引展放的方式进行。

2）Ф6迪尼玛绳牵引Ф12迪尼玛绳展放的施工。Ф12迪尼玛绳装好迪尼玛绳放线轴架，将Ф6迪尼玛导引绳和Ф12迪尼玛绳采用1吨连接旋转器连接，采用拖拉机绞磨牵引，迪尼玛绳放线轴架控制好高度，以免挂到跨越物。

图4

3）Ф12迪尼玛绳牵引□15牵引绳展放的施工。将□15牵引绳装好线轴架，进入小张力机，通过3吨旋转器与Ф12迪尼玛绳连接至小牵引机。按“一牵一”的方式展放，将Ф12迪尼玛绳换成□15牵引绳。

3）□15牵引绳牵引□26牵引绳展放的施工。将□26牵引绳装好线轴架，进入小张力机，通过13吨旋转器与□15牵引绳连接至小牵引机。按“一牵一”的方式展放，将□15牵引绳换成□26牵引绳。

4）“一牵四”展放□15牵引绳。按照张力架线的方式将4盘□15牵引绳装好线轴架，进入大张力机，通过13吨旋转器与□26牵引绳连接至大牵引机连接走板“一牵四”展放□15牵引绳。放线张力应在保证放线区段内被跨越物的安全和线行下方跨越物保持5米高度为宜。在导引绳展放过程中，转角塔上护线人员应根据放线张力随时调整滑车预偏角度，以防“跳槽”。

5）□15牵引绳分绳。利用□26牵引绳“一牵四”展放□15牵引绳完毕后在两侧牵张场地将□15牵引绳锚固，锚固时注意□15牵引绳对跨越物的高度，将上线横担放线滑车内的4根□15牵引绳利用绞磨分别移至地线、中线、下线横担放线滑车里。

6）剩余牵引绳、地线、导线展放与张力架线施工方法相同。

4 施工注意事项

4.1 遥控无人机安全使用注意事项

4.1.1 遥控无人机抗风能力5级，如超过规定风级时，因落地并停止作业。

4.1.2 严格按照各段的施工设计布置无人机的监控和操作体系，通讯联络畅通，遥控操作可靠有效。

4.1.3 不得对无人机牵引的线索施加超过允许限度的作用力，以免无人机坠落。

4.1.4 无人机操作者清楚掌握无人机飞行路线，特别是牵引区以外飞行线路上的障碍物。

4.2 迪尼玛导引绳使用注意事项

4.2.1 牵张设备的张力轮、导向轮、连接器放线滑车等与迪尼玛导引绳接触的部位因光滑无毛刺，应随时注意检查。

4.2.2 防止因操作不当造成设备及工具损伤迪尼玛导引绳。

4.2.3 迪尼玛导引绳在牵引机尾架卷线轴上盘线时应注意防止周围部件刮伤迪尼玛导引绳。

5 结束语

通过以上研究分析可以看出，电力行业要得到长远、稳定的发展，首先需要保证输电线路的可靠性，而无人机展放引导绳工艺就是一种先进的工艺技术，它通过对无人机的遥控，从而实现对输电线路的架势施工，不但能够简化施工的步骤，同时也能降低施工的危险性，保证输电线路的安全性和稳定性，具有较大研究和发展前景。

[1]张岩，王科，吕科.关于动力伞展放导引绳施工方法及优缺点研究[J]，华北电力技术,2014,11(11):40-42.

[2]王建新，宋书伟.输电线路工程动力伞展放引绳[J]，农村电气化,2013,07(07):10-11.