引言
吉林省延边朝鲜族自治州处于长白山脉，其被国家列为重点生态保护圈。因此，在输电线路巡线和架设过程中需要穿越林区时，设计上一般都采用高塔跨树，林业部门只批准塔基位的林木砍伐，对放线通道的砍伐不予批复。在山高林密，缺少施工廊道的情况下，巡线和导地线展放工作变得异常困难，成为线路建设和定期巡检过程中的瓶颈。本文从无人机在输电线路巡检和架设施工两个方面的应用进行了分析，化解生态环境和施工的矛盾，
二、无人机在输电线路巡检中的作用。
传统的输电线路巡视中主要采用人工巡检方式，即借助检测人员肉眼、红外热成像仪以及望远镜等设备来对待检测输电线路的外观状况和发热状况等进行直接观察，且可以借助测距仪来测定输电线路的安全距离是否满足安全规范和要求。但是人工巡检方式会受到所用检测设备以及输电线路所在地形等因素的限制而影响输电线路巡检作业的顺利开展。而如果可以借助无人机来开展输电线路巡检作业，那么可以有效地弥补传统人工巡检作业中存在的不足。目前，国家电网公司积极推动输电线路巡检由“人工巡检”向“人巡+机巡”的新模式转变。着重在无人机驾驶员培养、装备升级、运检新模式探索等方面发力。将无人机用于班组巡视、特殊巡视、故障巡视。同时成立专业化巡检团队，加强无人机巡检工作规范化管理。
无人机在输电线路袈设中的作用。在传统的输电线路架设过程中，主要采用人工架设的方式，但是该种输电线路架设模式会耗费大量的人力成本，施工周期比较长、且线路架设的风险比较大。即便前几年在人工架线难度比较大的地方引入了飞艇和动力伞的架线方式，但是前者机动性比较差，价格昂贵，普及性不足；后者的危险系数比较大，也不适宜推广和普及。而合理引入无人机来进行输电线路架设过程中的放线作业，为我国电网建设注入新的活力，提升输电线路架设的质量、效率和安全，同时也有利于减少对林木资源的破坏。
（一）无人机在跨越铁路、公路、电力线路、通讯线路路的应用。
在吉林敦化至二道白河客运专线3条220千伏高铁跨越线路迁改工程中的应用。敦化至二道白河客运专线为延边州第二条高速铁路，2016年起开工建设，预计工期4年，2020年有望建成通车。此项敦牵甲乙线、江敦线迁改工程为省内首次220千伏线路跨越在运高铁工程，三条220千伏同时跨越普铁、国道、乡道、10千伏电力线、通讯线。在接到高铁建设方线路迁改申请后，立即启动“绿色通道”，简化业务办理流程，主动与高铁建设方和政府部门联系沟通，反复讨论确定迁改工程施工方案。组织相关专业部门和单位超前谋划，精心部署，加强各单位间沟通协调，落实各项安全措施，按照高铁施工规划时间节点倒排工期。此次施工工期长、风险大，先后2次发布五级电网风险预警，相关部门、单位认真制定预控措施，全力做好施工前准备工作。克服迁改方案复杂、施工周期长、协调难度大、电网风险高等诸多困难，从4月夜间最低气温零下10度到5月最高气温达27度，经受了夜间连续施工、昼夜温差大等不利因素的考验，施工中大量使用无人机放线、张力放线等先进施工工艺，同时将无人机技术应用到项目验收工作，通过无人机和人工登杆检查的方式，通过验收。仅用一个月的时间，安全、优质、高效地完成了3条220千伏线路跨越高铁施工任务。此次迁改工程涉及220千伏江敦线和敦牵甲、乙线3条线路，共新建铁塔22基，出动工作人员82名，出动施工车辆14台，倒闸操作6次，跨越高铁等处搭设33米至46米线路越线架9处，跨越高铁处线路架高由43米变为46米，线路迁改的顺利完工为敦化至二道白河客运专线顺利通车奠定良好基础。
无人机在森林、山区的架设输电线路工程中的应用。
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1、确定课题目标
国网延边供电公司于2015年承建的延边珲春66千伏小水电线路工程-杜荒子2号电站架空送电工程，处于中俄边境的吉林汪清国家级自然保护区的核心区域，在山高林密、缺少施工通道的情况下，常规施工机械（张力机、牵引机等）无法运输到现场。面对诸多难题，采取由传统地面人力放线转向运用空中机具使导引绳“不落地”展放的新工法势在必行。培养出一支懂无人机放线操作技能和会排查故障与维修的技术团队。通过野外实验获得操作经验，选择具有实际难度的架空输电线路建设施工现场实施无人机放线，达到节约财力、物力、人力和保护生态环境的目的。
2、施工应用。架空线路工程使用多旋翼无人机展放导引绳施工方法时，应当按照《多旋翼无人机展放导引绳施工工艺流程》详细编制施工安全技术措施。2015年8月11日至8月19日，该公司在珲春66千伏小水电线路工程-杜荒子2号电站架空送电线路工程施工过程中，成功使用多旋翼无人机展放导引绳，架设导地线9.4公里，跨越吉林汪清国家级自然保护区核心区域43档，既推进了该线路的架设进度，还有效保护了原始森林，化解了生态环境和架线施工的矛盾。
3、目标检查。通过对策实施，成功完成了杜荒子2号电站架空送电线路工程架线施工，课题设定的目标实现。
4、经济效益
4.1 多旋翼无人机展放初导绳为创新型施工方法。该方法成为解决以往跨越施工需要投入大量人力和物力难题的方法之一。
4.2 对比传统的人工展放导引绳，本施工方法大量减少人员需求，且减少了通道青苗损坏、砍伐林木，减小了对跨越物的影响，极大降低了施工成本，具有很好的经济效益。
以杜荒子2号电站架空送电线路工程为例评估：
传统人工展放：
砍伐放线廊道9400米长*3米宽=28200m2=2.82公顷
按吉林省林业部门每公顷60万元均价计算，林木补偿费用为2.82*60=169.2万元。
人工：砍树部分：每人300元/天*4人*5天=0.6万元；
放线部分：力工150元/天*30人*20天=9万元。
合计：169.2+0.6+9=178.8万元
多旋翼无人机展放：技工300元/天*2人*9天=0.54万元；
购置装备：无人机3.2万元；导引绳1.8万元。
合计：0.54+3.2+1.8=5.54万元
由此可见，除了不用林木补偿外，仅需一次装备投入，同一工程人工成本即可节约9+0.6-0.54=9.06万元，经济效益显著。
4.3 本施工方法还有效解决了因悬崖峭壁、跨越江河、电力线等人力无法或非常困难的施工。在一般线路工程中减少了跨越架的搭设数量，可以做到跨越铁路、公路、航路等不封路、不封航，降低了对社会正常生产生活的影响，同时也降低了施工成本。
5、社会效益
多旋翼无人机展放初导绳施工方法实现了导引绳腾空展放，提高了电网建设施工技术水平和张力放线机械化施工水平，大幅度提高了工作效率，减少了施工人员的劳动强度，降低了施工车不能投入，降低了高山大岭地段的放线施工难度，为规避外协影响和跨越施工风险、保护环境提供了一种有效的技术手段。符合电网建设施工技术的发展方向，符合创新型社会及创新型企业的建设要求，符合节能减排持续发展的社会发展趋势。
三、结束语
我国电网经历高速发展，规模已跃居世界首位。随着国家电网公司提出“三型两网”总体发展目标，深化研究，加强探索，积累经验，无人机技术必将在电力输电线路领域发挥更重要的作用。
论文作者: 曹令军
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/12/2
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