无人机展放导引绳在输电线路工程中的应用研究

胡科 刘爱辉 李成庆

湖北送变电工程公司 湖北 武汉 430061

输电线路是保障电力输送的基础性工程，导引绳展放是输电线路建设中的控制性施工环节。现阶段，输电线路施工环境往往比较复杂，在高原山区、跨越高速铁路、高速公路、经果林、农田等复杂施工环境下开展输电线路建设时，导引绳展放往往面临诸多困难。无人机展放导引绳作为近年来在输电线路施工中出现的一项新工艺，有助于提供架线施工效率，节省人力，减少对生态的破坏，为解决上述问题带来了一项新方案。

1 无人机展放导引绳与传统展放方式的对比分析

目前，展放导引绳主要有人工展放和动力器展放两大类，其中动力器展放又包括动力伞展放、飞艇展放和无人机展放等形式。

传统人工展放导引绳，往往需要人工砍伐展放通道，对生态环境破坏大，且施工效率低，受施工环境影响大，在高山密林、江河湖区等遇到天然障碍物时难以施工。而动力器展放导引绳的三种不同形式，则也各具优劣。

动力伞展放导引绳是施工人员乘坐动力伞进行飞翔，并依次完成导引绳展放作业。该技术的优势在于载重量大、飞行距离远，能够长距离不间断作业，但也具有显著缺点，体现在：①安全性不高。动力伞由1名驾驶员驾驶，人员风险大，特别是在带电线路附近易发生安全事故；②自重重、体积大，在道路等基础设施不完备的情况下不便运输；③飞行稳定性差。在低速飞行、爬升、悬停时操作不便，进而导致在错过塔位、相邻塔位高差大时，施工不便。④对起降场地要求高，需有较长跑道供起降。

遥控飞艇展放导引绳是利用遥控器控制飞艇展放导引绳的施工工艺。该方法的安全性比动力伞展放要高，载重量相对较大。但是，遥控飞艇的飞行稳定性差，飞行状态受风力、气压等因素影响大，操控灵敏度不高；自身体积大，对起飞降落场地要求较高。

利用旋翼式遥控无人机展放导引绳，具有以下优点：①自重轻、体制小，对起降场地要求低。②可控性好，能够较为精准操控；特别是在无人机加装高清摄影设备后，能够与地面实时共享高空作业场景，便于操作人员分析控制。③对环境的适应性强。无人机的动力来源是电池电能，飞行不受风力、气压等影响，在6级的大风环境和高原环境能够正常使用。④安全性高，无须人员升空。但是，与动力伞展放、飞艇展放导引绳相比，该方法也具有一定的缺点，体现在载重小、飞行距离短、不间断作业时长短[1]。

2 遥控无人机展放导引绳作业方式

无人机展放导引绳主要是使用遥控无人机展放Ф2的迪尼玛绳，作初级导引绳，再依次牵引其他类型、型号绳索，完成架线施工操作。

遥控无人机展放导引绳示意图

2.1 准备专用机具设备

除了常规的迪尼玛绳和张力机、牵引机、张力卸扣等牵张架线工具外，遥控无人机是无人机展放导引绳的关键机具。

我国已经生产有多型遥控无人机，建议在选择遥控无人机时，比选机身尺寸、自重、飞行高度、载重总量、续航时间、控制距离、正常起降风速、影像系统等因素，相关参数应能够满足如下要求。

无人机选型技术参数要求参考表

根据无人机飞行时迪尼玛绳受风力影响易飘动、就位困难的特点，还应准备一个重锤或沙袋，与迪尼玛导引绳端部相连，通过重力作用将导引绳端头引至地面，以便于后续操作。

2.2 展放导引绳的方式

无人机展放导引绳主要是采用牵引式放线法。①事先迪尼玛绳盘放置于地面，草种无人机起飞并在牵引场地悬停，利用无人机底部挂钩，把无人机与初级迪尼玛导引绳相连接，在导引绳端部加挂好重锤或沙袋。②完成牵放准备后操纵无人机起飞，由无人机牵引将迪尼玛绳盘内的导引绳放出。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。无人机在地面人员的操纵下升空，按照设计线路、设计高度牵引着导引绳向第一基塔飞行。③在飞临铁塔时，地面人员操纵无人机减速、悬停于铁塔上方，塔上高空人员把导引绳置于铁塔顶部横担面上。地面操纵人员继续遥控无人机按设计线路、设计高度飞行，在飞临下一基铁塔时，重复上述操作，直到完成整段无人机展放牵引绳操作。

在开展双回输电线路施工时，应在铁塔双侧各使用无人机展放一条迪尼玛引绳，重复上述飞行至双侧均展放结束后，由塔上高空操作人员把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，结束整个无人机展放引绳作业，无人机着陆。

2.3 牵引绳展放

将Ф2迪尼玛初级导引绳从塔顶移至放线滑车内，把Ф2迪尼玛初级导引绳与根据施工需要选用的其他标号的牵引绳、地线、导线连接紧固，按照一牵一、一牵多的形式依次展放[2]。

3 无人机展放导引绳施工注意事项

3.1 重视施工准备

全面了解施工现场及飞行区域周边环境，详细掌握现场的地形、地貌，准确勘察各基塔现场位置、塔身高度，制定相应的飞行方案。地面操纵人员清楚无人机的飞行路线，是否需要飞越障碍物等情况。在正式作业前开展仿真试飞，了解当天飞行风速、气温等天气状况，注意现场是否有电磁波干扰。确定现场施工人员分工，明确岗位职责，开展技术培训，开展技术、工艺、安全交底，保证全体施工人员明确工作的操作方法、技术要求和质量标准。

3.2 确保施工安全

无人机飞行安全是本技术中的安全重点。应严格按照施工要求和无人机技术参数，布置无人机的操纵体系，确保无人机处于有效遥控范围之内。严格按照无人机飞行限制条件进行飞行作业，在现场风速超出无人机抗风能力时停止作业；注意无人机的续航时间，在有效续航时间内提前预留返航时间。不对无人机施加超出最大载重量的载荷，不对初级导引绳施加超出允许限度的作用力，避免无人机超限飞行坠落。重视无人机自带的摄像设备通过图像传输系统传回的高清画面，适时调整飞行姿态，保障无人机飞行安全在控。

3.3 做好导引绳使用

加强迪尼玛导引绳、张力机、牵引机、放线滑车等设备的检查，确保相关器材工作正常，张力轮导向轮与导引绳接触部位接触表面光滑，防止因操作不当造成设备及工具损伤导引绳。

4 结束语

无人机展放导引绳是近年来在输电线路施工中出现的一项新工艺，是科技发展和技术进步为输电线路施工提供的一种新方案。与传统展放导引绳技术相比，其具有先进性。它通过采用无人机遥控，简化了施工步骤，降低了施工风险，提升了施工信息化程度，在缩减输电线路建设工期、减少输电线路建设对生态环境的破坏，提升输电线路的安全性和稳定性等方面具有重要意义。同时，无人机作为一种新技术平台，在输电线路工程中的应用不仅不限于展放导引绳方面，在电力工程测量、线路选线设计、电力工程环境保护、线路运检维护等方面都可发挥积极作用。

[1]熊传龙.遥控无人机悬空展放导引绳工艺[J].电子测试,2015,(6X):155-158,144.

[2]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):40-42.