電力架線無人機應用經(jīng)濟性分析

摘   要：國網(wǎng)公司電網(wǎng)建設(shè)項目不斷增多 、投 資 不 斷 增 大 ，無人機導引繩展放方 式 在電力施工導線架設(shè)中廣泛應用 。本次研究從電力 架 線 國 內(nèi)外無人機技術(shù)應用現(xiàn)狀的發(fā)展情況入手 ，歸納總結(jié)無人機展放導 引 繩技術(shù)特點和應用范圍 ，從 地 形 地 貌 、電壓等級及跨越情況等方面對無人機架線和人工架線兩種方式的成本進行對比分析 ，研 究 其 經(jīng) 濟 與 適 用 性 。

關(guān)鍵詞：無 人 機 ；導 引 繩 ；經(jīng) 濟 性

中圖分類號：TM752              文獻標識碼：A                  文章編號：1673-0038（2018）04-0243-01

1  無人機技術(shù)應用現(xiàn)狀

隨著高端科學技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機技術(shù)的應用已經(jīng)逐步涉及各個領(lǐng)域。在電力行業(yè)中，無人機展放導引繩技術(shù)的應用已經(jīng)越來越普遍， 提高了電力架線的工作效率，降低了運行成本。融合了航空、電子、圖像 等多個高端領(lǐng)域技術(shù)[1~2]。

目前，無人機技術(shù)的應用主要集中在先進的發(fā)達國家中，中國的無人機技術(shù)起步相對較晚。在電力行業(yè)中，直到 2009 年國家電網(wǎng)才正式開 始對無人機的巡線領(lǐng)域展開了立項研究。

2  展放導引繩技術(shù)

無人機展放導引繩是張力架線路的前序工作，經(jīng)歷了人力展放、飛艇展放、動力傘展放等階段，其技術(shù)各有特點，無人機展放在安全性、操 作性、穩(wěn)定性上、工效等指標上技術(shù)先進，是今后導引繩展放發(fā)展的一個 主要趨勢，且無人機的運行成本低，無需駕駛?cè)藛T，最大程度上降低了使 用人工展放導引繩的安全風險。近年興起的多軸無人機很好的適用于展放導引繩技術(shù)，本身具有直升機的性質(zhì)，能夠懸?？罩校痫w降落著地所 需要的的場地很小，而且就算在地質(zhì)環(huán)境惡劣的施工環(huán)境中也不影響無 人機的作業(yè)。操作人員不需要經(jīng)過長期專門的培訓，就能嫻熟的操控為 人機施工作業(yè)，而人工展放導引繩作業(yè)強度大，工作的效率低下，使用人 工展放導引繩的安全隱患無法得到保障。由于無人機體積小、重量輕、轉(zhuǎn) 場簡單，能最大限度的減少對自然環(huán)境的破壞及青苗賠償，節(jié)約了成本， 有效降低了施工架線對周環(huán)境的影響。

隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，展放導引繩技術(shù)應用范圍越來越廣。在 電力行業(yè)當中，無人機技術(shù)的應用可以充分發(fā)揮機械化施工的優(yōu)勢，可 以在很大程度上降低施工運輸，牽引放線等施工費用。使得無人機架線 和人工放線這兩種放線方式做大優(yōu)勢互補的作用。

3  經(jīng)濟性分析

3.1 地形地貌分析

（1）丘陵地區(qū)、山地地形：在線路通道下無建設(shè)場地清理費的情況 下，如城郊地區(qū)以規(guī)劃公用的送電走廊、沙漠地區(qū)、無人區(qū)等地區(qū)使用人工展放導引繩方式較無人機展放導引繩成本低，無人機展放導引繩經(jīng)濟 性不如人力展放人工展放導引繩方式。在線路通道下有建設(shè)場地清理費 的情況下，使用無人機導引繩方式的經(jīng)濟性高于人力展放導引繩方式。

（2）高山、峻嶺地形：在高山及峻嶺地區(qū)條件下，林木植被普遍較好， 使用無人機展放導引繩能夠大大降低通道清理工程量及費用，有效降低展放階段本體工程成本，降低材料運輸成本，提高工效，提高張力放線規(guī) 模優(yōu)勢，具有良好的經(jīng)濟性。

3.2 按電壓等級分析

無人機展放導引繩的成本主要有兩方面：①無人機租賃費，租賃費 與電壓等級無線性關(guān)系，隨著近幾年無人機技術(shù)高速發(fā)展，其租賃費成 本逐年降低；②施工單位配合無人機展放導引繩施工費，施工費隨著電 壓等級升高而升高。在調(diào)研中得到的不同電壓等級無人機架線與人工展 放導引繩架線單公里造價如表 1 所示。

3.3 跨越情況分析

在無人機跨越電力線路、高速公路、高鐵、河流情況下，跨越架設(shè)長

表 1  不同電壓等級下的兩種架線方式的單公里成本對比表

度均很短，無人機展放導引繩與人力展放導引繩成本差異不大，且均需 要做相關(guān)跨越措施。由于無人機展放導引繩在技術(shù)可靠性、工作效率上 有顯著的優(yōu)勢，能夠安全可靠完成工作任務，且能夠縮短工期，在跨越河 流情況下，避免了封航帶來的麻煩，具有良好的社會效益。

3.4 租賃費及企業(yè)自有情況分析

研究表明無人機自有成本高于租賃成本，平均高 490 元/km。目前電 力公司仍自有無人機，主要原因：①無人機展放導引繩有技術(shù)上先進的特點，尤其是在跨越高鐵、不停電作業(yè)等方面、檢修工作上安全性、可靠性都比較強，一些高難度施工作業(yè)需要技術(shù)可靠、安全保證性高的自己的隊伍實施；②自有的無人機展放隊伍保留在送變電工程公司，有利于 專業(yè)化管理，為后續(xù)導線張力展放減少了工序，降低了工作強度，工序銜接更為順暢。

4  結(jié) 論

（1）無人機技術(shù)的應用能最大限度的減少對自然環(huán)境的破壞及青苗 賠償，節(jié)約了成本，有效降低了施工架線對周環(huán)境的影響。

（2）無人機展放導引繩具有良好的經(jīng)濟效益，在降低工程造價方面 上具有積極作用，在工程建設(shè)各階段應結(jié)合其經(jīng)濟性條件規(guī)律，合理選擇展放導引繩方式。

參考文獻

[1]郝旭升.八旋翼無人機在輸電行業(yè)的使用技術(shù)探討[J].華東科技，2015（10）.

[2]Beaudry Julien，Toussaint Kristopher,  Pouliot Nicolas. On the Application of VTOL UAVs to the Inspection  of Power  Utility Assets [C].International Conferenceon Applied  Robotics for the Power Industry，2010.

[3]Katrasnik Jaka，Likar Bostjan. A Survey of Mobile Robots for Distribution

Power Line Inspection[J].IEEE  Transactions on power delivery，2010.