云南电网有限责任公司红河供电局，云南蒙自 661100
摘要：文章通过分析无人机的不同功用，找到输电线路检修施工项目中无人机可参与或者替代人工的切入点，挖掘无人机参与线路检修施工的可能性，再通过科研活动、检修专业人员讨论分析、实践活动等手段实现多项目机参检修。
关键词：无人机；输电线路；检修施工；多项目；机参检修
作为高科技代表作之一的无人机，能够在输电线路检修中发挥代替人工作用，意义宏大而久远，云南电网公司红河供电局输电管理所检修一班在2017年年初的班建战略会议上，提出“机参检修”概念，并将无人机参与检修作为年度战略目标，经过近半年的努力，无人机参与检修已从概念转变成现实，无人机的牵引作用解决了展放导地线项目的牵引绳的展放、导线补强项目的导线钢芯提前探伤和作业点垂直下方升软体作业；无人机携带高清摄像头参与现场勘查，令勘查内容清晰、完善、可分析性增强；无人机携带特制验电器，可实现登杆挂接地全程验电，实现作业反送电监视无死角；登杆塔防坠落装置搭载无人机平台概念研究等等。
1.挖掘无人机的牵引作用
1.1无人机的牵引力
以旋翼无人机为例，无人机的牵引力即为旋翼的气动合力，将旋翼气动合力沿旋翼构造轴的各轴分解，可以得到三个分力，垂直于旋翼构造旋转平面的分力叫旋翼拉力（T），以指向上方为正；沿旋翼构造纵轴方向的分力叫旋翼纵向力（H），以指向后方为正；沿旋翼构造轴横向方向的分力叫旋翼侧向力（S），以指向90度方向为正。旋翼气动合力R相对于旋翼构造轴系的三个分力。
当气动合力大于机身重量时，飞机就能够得到上升力，上升力与机身重量的差值就是最大牵引力。无人机牵引携带的物体重量应充分考虑上升力。
1.2牵张设备牵引绳的展放
云南红河山地地形复杂，输电线路工程中展放导地线一直是很头疼的问题，因为山地地形的原因，牵引绳的展放需要大量的人力资源，200-500米距离的山地展放牵引绳需要10几人甚至几十人的现状，作业人员穿山越岭存在人身安全隐患，大量的人力资源令施工资金投入直线上升。上面的咨询给了我们一个很好的启示：多旋翼无人机携带轻质高强度的牵引绳能够替代人力展放牵引绳。
通过多旋翼无人机上升力的计算可得出无人机的最大牵引力，根据最大牵引力购买轻质高强度的牵引绳。
因为只是达到携带飞行至目的地的作用，所以目的很容易就达到了，
2016年底，红河天星实业有限公司在红河供电局新建输电线路施工中成功使用无人机展放山地地形1000米的牵引绳，节省人力20人，降低作业人身风险的同时，降低了施工成本。
1.3导线补强
导线补强是指架空输电线路导线有损伤时对导线强度的增强处理，根据规程中断股数量不同而采取不同的补强方法，作业人员要想尽一切办法把高空作业人员送至导线断股点进行高空作业处理，高空作业人员的运送方法大致分为：导线骑行、导线飞车滑行、乘坐软梯头滑行等。无论哪种作业方式都严峻考验出导线作业人员的体力。
经研究发现，可对无人机起落架的进行改装，实现地面遥控高空投放绳索的新技术。此技术的实现可做到导线补强点正下方直接升软梯作业。
1.4登杆塔防坠落
近年来，供电行业安全规程的不断完善，安全监督检查的大力推行，登杆塔过程中或杆塔上作业转位时失去安全带的保护不断的被暴露出来，这一违章的现象是整个供电行业最为头疼的违章之一。无人机的牵引作用也给了我们作业前临时搭建杆塔防坠落装置的切入点，难点在于，临时安装不能占用大量的检修作业时间，装置在杆塔上的挂点能够稳定的着陆并自动卡死。
经研究与实践：无人机携带轻质高强度挑绳索装置至指定位置，通过自动收缩或伸出（投放原理一样，只是将投放装置换成伸缩装置）完成无人机在杆塔外、绳索在杆塔内的投放，牵引绳牵引临时防坠绳索穿越杆塔，后完成地面搅紧安装即可。用时短防坠效果好，但也有弊端，在同塔双回线路，考虑野外作业环境因素（大风）影响，严禁使用此方法。
2.无人机的搭载作用
2.1无人机搭载平台可行性分析
无人机的搭载作用已经被各个无人机的厂家开发的淋漓尽致，但多数都是关于摄像的航拍搭载，输电线路检修施工中能够和搭载作用相结合的都有那些呢？红河供电局输电所检修一班通过对检修施工作业的梳理得出：可通过对无人机研发不同用途的搭载平台，实现输电线路的按错布置、教育培训、侦查勘察、监督检查等功能。
2.2搭载感应验电器持续验电
输电线路检修行业在高空作业前的验电装设接地线是线路安全工作规程中必做的步骤，如不严格按照安全工作规程进行工前验电装设接地线将被安全监察部视为违章作业，安全工作规程中指出，验电与装设接线必须同一时刻进行，验电后即刻装设接地线，这些都没有问题，问题在于验电后，接地线的整理、起吊、高空整理后装设需要半个小时至一个小时的间隙，时间不长也不短，但如果恰恰就在这段时间内线路反供电的话是没有任何的预警的，装设接地线的高空作业人员仍然被蒙在验电无电压的最初感觉里，这将对装设接地线的高空作业人员造成极大的人身触电风险。
经过研究与实践得出：1）感应验电器应该分10kV、35kV、110kV、220kV、感应电等几个档位，不同电压等级使用不同的档位进行持续验电，作业前还可使用感应电档位测试作业环境中是否存在感应电的存在给，给高空作业人员提供是否使用个人保安线的依据，而不是高空作业人员已经遭受了感应电的伤害后再使用个人保安线；2）依据感应验电器的造型以及无人机底部的造型、无人机飞行平衡性能、无人机搭载力等因素研发感应验电器搭载平台；3）作业人员到达作业现场后，使用无人机进行持续验电直至作业人员攀登杆塔、吊装接地线后方可撤回；
2.3搭载多角度高清摄像头
搭载高清摄像头进行输电线路的巡视已经在输电线路运检中普及，国内大疆无人机在这一领域做得非常出色，是同行业内的领军企业，但是无人机在输电线路运检中绝不仅此而已，无人机在送电线路运检中数据采集不应该仅仅局限在拍摄高清视频和照片上，更多的用途应该被发觉并加以采用，例如无人机搭载多角度高清摄像头拍摄为全息投影输电线路重要档距提供多维度的分析数据。
3、结束语
无人机在输电线路检修专业领域仍是空白，编者撰写此篇文章时，文章中部分内容已经在研发使用中，但一些高科技高投入的项目仍在研讨中，希望在电网大发展的时代我们有机会和无人机技术专家一道合作完成那些看似不可能完成的设想。与此同时，仅以此篇文章唤醒那些输电线路技术技能保守意识，国家在发展、科技在进步，电力行业作为国家经济的先行军必须认清形势，走在科技的前端，为国家经济大发展、为中国梦的实现做出贡献。
论文作者:王伟刚 孙亚东 廖泽天
论文发表刊物:《中国电业》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/31
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