电力架线-无人机解决方案

电力架线无人机方案

一、方案概述

为了避免在密林地区进行架线作业时砍伐原始森林，经过与技术处的不断探讨，设计出了这一款架线无人直升机。电力架线无人直升机可用于农田果园的跨越飞行、水面的不封航架线等，在某市四环线路改造工程中，它成功的执行了五一路路口带电跨越任务，即在地面交通不封，66千伏继续供电的线路之上，为重新架设的电缆空投导引绳，避免了大面积停电造成的损失，随后又在马栏河跨越等项目中使用，取得了良好效果，多家媒体进行过报道；湖北、福建输变电公司也相继使用，另外该产品还可增加自驾系统和视频通讯设备，对野外的高压线路进行巡视。电力巡视线路的主要目的是发现导线和避雷线在长期运行时，因各种应力的长期作用，发生断股的情况；铁塔、金具的工作情况；输电线路下面的树木生长情况；覆冰情况及检测低零值绝缘子等。

二、应用场景

1、原始森林的树木跨越在国家电网进行架线工程施工过程中，经常会遇到灌木丛、原始森林等情况，这样必定影响施工的进度，在经过原始森林时，树木又是不能砍伐的，这无疑给工程施工增加了不少难度，而用我们的无人直升机，就可以轻松的飞越树木，向地面空投导引绳。

2、直升机牵引不封航架线方案在传统的长江水面的架线作业中，只能由拖船将牵引绳拖过水面，我们必须首先对施工水面进行封航，封航同样会给国家和施工方造成很多经济损失，而如果我们操作人员站在船上，遥控拖拽导引绳的直升机，这样导引绳就能从长江上空飞过，避免了长江的封航。

3、在施工中也会遇到沼泽、湖面、农田、高速公路、山地等，人拉马拽都难以实现架线施工的时候，我们的架线直升机同样大显身手，完成跨越任务。

4、带电跨越这种情况通常存在于线路改造过程中，需要在一条通电线路的基础上横跨一条新的线路，为了保证施工人员的安全，无论多重要的线路，传统施工只能首先对原线路进行断电后再施工，而用我们的飞机来架，就可避免断电的情况。

5、电力系统的巡线央视曾报道了郴州一架直升机在巡线过程中撞到树木坠毁，并且造成人员伤亡的报道，在实际工作中，巡线工作的场地和环境复杂，有很多地方都是人烟罕至，难度和危险性极大，而我们最新推出的120公斤级无人驾驶直升机，配上自主飞行系统就可以完成巡线等任务，在减少了劳动强度和难度同时，电力工人的人身安全也得到了保障。

三、方案说明

要实现电力线路空中无人巡视，在第一时间为电网调度、防灾减灾和设备状态检修提供真实全面的现场资料，飞行巡检系统应具备高出勤率、高效率、高安全性、高经济性等综合性能；能适应简易的起降场地、易于操作，同时应具有低速灵活转向、超低空、垂直起降、空中悬停、续航时间长等飞行性能。

1、要有较好的续航能力

超高压输电线路一般长度为数十或数百公里不等，巡视到每一基杆塔后需悬停或绕杆塔盘旋数周，便于多角度观察。因此，要求飞行器必须具有相应的续航能力，能一次或较少几次飞行完成一条线路的巡视工作；最大航程应达到50KM ，工作半径应至少达到5KM 。

2、要有足够的抗风能力

超高压输电线路一般建设在高山峻岭之间或人烟较少之地，气象及地形条件复杂。某地区四面环山，唯一的缺口是闽江出海口。闽江口强风向和常风向均为NE 向，多年平均风速为4.1米/秒；市区多年平均风速约为3.4～5.4米/秒（2～3级风），山区气象条件复杂。因此，要求飞行器必须具有较好的气象适应能力及控制能力，应具备5级风的抗风性才能有效保障必要的出勤率。

3、要有较强的海拔适应能力

某地周边被山地和丘陵环绕，山脉平均海拔约550米，地势较高的北峰、鼓岭山区最高海拔1126米，输电线路大多穿越在这些山地之中。输配电线路随着地形变化设计施工，每条线路所有杆塔高度相对统一（一般为30至100米），有海拔变化大，对地高度变化小的特点。同时，输配电线路较少有长距离的直线段，一般在三至七公里范围必然会有线路转向（即转角塔），越是地形复杂的地方越明显。因此，要求飞行器必须具有较强的海拔应能力，相对飞行高度应达到300米，且能稳定地控制在相对地面70至150米高度上随地形变化进行飞行的能力。

4、要有足够的负载能力

为满足线路巡视要求，飞行器应具有一定的负载能力，能搭载相关监控设备及其附件。因而飞行器必须具有良好的负载飞行品质及良好的安全性。

5、要有随机处置疑点目标的能力

鉴于线路巡视所需的重要性及复杂性，该系统应能对疑似故障或隐患点进行定点监测及分析，因此飞行器必须具有空中悬停或小半径低速飞行能力，能够进行足够近距离的观察监控。飞行器巡航速度控制在20～30km/h，巡视过程飞行器控制在输配电线路斜上方45°夹角飞行，相对输配电线路的水平距离和高度均控制在50米左右，偏差应控制在正负20米范围内。任务平台应配备三轴陀螺增稳云台，能确保任务设备自动跟随被观察的电力设施而不至于脱靶丢失目标。

6、大容量数据传输能力

为满足信息收集、分析及处置的时效性及科学性，全系统应具有较好的信息转输、记录能力，能将所摄的高分辨率影像和照片实时地传回地面测控站进行分析和处理。图像传输设备应具有较强的抗干扰性能，传输带宽应达到8MHZ 以上，传输的图像分辨率应至少达到720*576以上，控制信号和图像信号的可靠传输距离应达到10公里以上。

7、使用维护简便

为方便系统的最终使用效果，降低使用成本及使用要求，全系统必须具有较好的稳定性及简单的操作要求，简单易学，操作方便。

8、使用维护成本低

为达到真正意义上的实际应用，我系统还具有低廉的运维成本、良好的维护性、有效的保障性，确保系统长期有效的正常运作。

9、注意事项

为确保飞行器和电力设施的安全性，飞行器应和输配电线路保持20～150米以上的安全距离。