摘要：在铁路电力工程的施工过程中，倘若采取传统的人力施工方式进行，不仅会浪费大量的人力、物力、财力，还会影响到工程的建设效率。随着科学技术的发展，无人机在我们生产、生活领域得到了越来越广泛的应用。在铁路电力工程的建设过程中也是如此，将无人机引入铁路电力架线过程中。可以更好的提高铁路电力架线效率，从而会大大节省人力资源的投入。不仅如此，通过无人机来进行施工，可以更好的保证施工过程的安全性。接下来，本文就对无人机在铁路电力工程架线施工中的应用进行分析。
关键词：无人机；铁路电力工程；架线应用
引言
长期以来，铁路电力输电线路施工中展放导线工作基本都是用人工拖拉展放导线。这种施工方法需要大量的人工，还要提前清理放线走廊，损坏大量的农作物或树木，造成不必要的浪费；尤其是在跨越山区、河流、湖泊时，采用人工架线施工的难度和成本将更大。随着科学技术的进步，机械代替人工，机械化向自动化智能化转变，在铁路电力架线施工中使用无人机展放牵引绳，方便快捷。随着施工水平不断的提高，技术方案不断完善，安全风险系数降低，施工效率和经济效益越来越高；特别是线路走廊长、地形复杂、地势险要的地区，例如在农田，果园等经济作物生长区，通航的河道，复杂的交通，跨越山区与峡谷，使用无人机展放牵引绳线担当“电力放线工”，替代人工进行展放牵引绳施工作业，效果更加显著。
1无人机应用介绍
无人机展放牵引绳方案是由无人机带动一根特制的牵引绳投送到放线区段的各级杆塔横担上，再利用牵张机缓慢牵引二级引绳，在整区段牵引绳全部放通后，再利用二级牵引绳牵引三级引绳带动导线，完成导线的展放施工。我们常用的无人机架线所搭载的引导绳长度在1.8km范围内，放线长度有限，放线轮放线的速度随着飞行速度的加快放线速度也会加快，由于惯性原因当飞机速度减慢时放线轮速度仍在加快，导致放线过长，如果在山林中架线，放线过长很可能会挂在树上，危险系数过高，当飞机放线到一定长度时，想要断线还需要人工断线，飞行过程全程只能用遥控器控制，不能自动飞行，设计不人性化。为了提高架线效率，消除架线过程中的不确定因素造成的安全隐患，使架线更加的自动化，智能化，在架线机的架线挂载上增加阻尼控制功能和自动断线功能，提升了飞机的挂载重量，放线长度更大，给飞机增加航线规划功能，放线效率提升了很多。
2无人机应用范围目前
无人机已经在很多领域得到了合理使用，为各行各业的发展带来了很大便利。无人机在铁路系统中也得到逐步的推广应用，尤其是在铁路电力线路架设施工中，利用无人机带动牵引绳跨越高山、河道、树林等地形，给施工带来了很大便捷，节省大量资金的投入。在铁路高压线路迁改施工中应用，可以应用到铁路贯通线路施工等需要跨越障碍物的施工中。随着技术不断成熟，将会在铁路其它专业领域被应用。
3放线方法
结合无人机展放牵引绳的多种优势，选用无人机展放牵引绳方案。其主要内容：无人机带动一根Φ3.5mm特制迪尼玛绳（一级引绳）投送到放线区段的各级杆塔横担上，再利用牵、张机缓慢牵引一根Φ12mm迪尼玛牵引绳（二级引绳），在整区段牵引绳全部放通后，再利用二级牵引绳牵引一根Φ15防扭钢丝绳（三级引绳），用来带动导线，完成导线的展放施工。
3.1施工准备
在释放第一级牵引绳索之前，将在张力线两端作为无人机起飞场地选择地形开阔、视野良好的场所。将无人机放在地面上，展开转子并调试设备。无人机牵引绳（第一级绳索）一端安装在无人机下的锁扣上，配重悬挂在无人机（UAV）下约1米，避免牵引绳在空气中漂入转子。
3.2展放作业
1）准备施工，准备起航。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆起飞前，操作者可以用双手举起无人机，并在空中起飞。它可以避免无人机地面起飞的不稳定性。节省了电能和机械能，延长了里程。2）遥控操作人员在起飞位置时，无人机航摄照片直接呈现在遥控机屏幕上。遥控人员了解无人机前方的地形，容易操纵无人机到达目标塔，并将牵引绳索引导到目标杆塔的位置。3）在无人机起飞过程中，应注意牵引索的柔顺性、牵引绳的平稳运动、无人机干扰。4）无人机从拉线段的直线塔架上连续引导拖曳索，牵引索直接落在塔顶上。继续向前移动直到到达塔的最后位置。无人机飞越最后一杆塔后，无人机飞越最后一杆塔后，在适当位置由遥控器控制无人机放开牵引绳，牵引绳在配重作用下自由坠落。5）无人机在甩缆时会转向拖曳绳的方向，然后飞行并降落到起飞位置，完成拖缆的下水和施工。6）牵引绳全部完成后，线路施工人员将牵引绳放在预置滑轮上的各塔顶上，用拉伸机慢慢驱动好牵引绳，利用现有牵引绳将两级牵引绳带到每个基座的位置。然后，三级导绳依次通过每个基础塔被驱动，最后使用三级牵引绳完成电力线导体的延伸。
3.3无人机在铁路电力工程架线施工中需要注意的问题
1）选择好牵引绳材料
由于无人机体型较小，能够载荷的重量有限，这就要求我们要严格控制牵引绳的材料，要减少牵引绳的重量。因此我们要挑选直径小、重量轻的牵引绳，这样一来，才能减少无人机在架线过程中的负荷量，也能延迟无人机的使用时间，从而更好地提高铁路架线施工效率。
2）注重无人机的放线方法
在利用无人机展放牵引绳的过程中，我们应该选择多级牵引绳的方案，这样才能更好的保证架线工程的正常实施。我们在施工过程中，可以利用无人机带动一根一级引绳，将其投放到该区域各级干塔的横担上。之后再通过无人机千放另一根二级引绳，将该区域的牵引绳全部放通之后，再利用二级钢丝绳来带动导线，就可以完成导线的放线工作。
4无人机的应用条件分析
在利用无人机进行铁路工程架线的过程中，对于天气环境的要求更高，在无人机的使用过程中，要保证天气情况的良好。除此之外，也要保证在架线过程中没有大风大雾或者极端恶劣的条件。这就要求我们要充分考虑无人机的电池蓄量，在进行施工的过程中，要提前给无人机充电。要根据无人机的用电量，来合理安排铁路的架线里程，这样才能更好的保证无人机的正常使用。我们在利用无人机来架线的过程中，要选择好专用的牵放绳，由于无人机的电功率较小，电池的储电量有限，这导致了无人机在牵线线的过程中，载荷量是有限的。因此我们只能选择较细较轻的牵引绳。
结束语
在利用无人机进行铁路工程电力架线的过程中，相比于传统的人力架线的方法，更具优势。用无人机来签放一级牵引绳，能够更好的保证工程施工的效率。这样一来，也能减少架线过程中人力资源的投入，从而能够充分保证人员的安全。但是利用无人机进行铁路工程的架线，会受到天气因素的影响。倘若架线过程中，天气环境较为恶劣，或者风力过大，都会影响到无人机的架线效率。除此之外无人机较为小巧载重量较小，因此我们在利用无人机进行架线的过程中，要选择好牵引绳的材料，减少无人机的负荷。
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论文作者:陈冲,杨峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
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