CN101789569A - 遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，属于高空输电线路安装领域。本发明解决了现有技术中采用人力展放导引绳施工比较困难且成本较高的难题，同时展放导引绳采取落地展放的施工工艺，会影响周边环境。采用无人直升机展放导引绳的工艺原理为利用无人直升机和专用张力机相互配合，进行“一牵一张”的张力展放。当无人直升机在飞过各基铁塔顶部时，塔上人员可以利用专用工具将初导绳置入塔顶的朝天滑车轮槽中。若无人机在飞过某基铁塔顶部时，抓绳操作不顺利，则无人机可以在该基塔上空进行悬停、侧飞或升降等姿态调整，直至塔上人员抓住初导绳，逐次完成每基塔的操作。

Description

遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法

技术领域

本发明属于高空输电线路安装领域，具体涉及一种利用遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法。

背景技术

随着我国经济的持续发展，电力的需求日趋紧张，电网的建设得到迅猛的发展，目前电网建设进入了特高压时代，在输电线路施工过程中，经常会遇到跨越复杂地形(如峡谷、江河)以及跨越经济作物区(如观赏苗木、苗圃)等情况，如采用人力展放导引绳的方法，需要大批人力，还需要有人行小路，因此经常受到施工现场复杂地形的限制，有许多地段(丛山密林、江河湖泊、悬崖深谷等)根本无法找到人行路，施工比较困难且成本较高。同时，随着人们环境保护意识的提高，已经逐渐要求在输电线路的施工过程中，导引绳必须采取不落地展放的施工工艺，以最大限度的保护周边环境。因此，采取飞行器展放导引绳已经成为今后发展的必然趋势。

发明内容

为了解决现有技术中采用人力展放导引绳施工比较困难且成本较高，同时展放导引绳采取落地展放的施工工艺，会影响周边环境的问题，提供了一种利用遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法。

本发明的工艺原理是：利用无人直升机和专用张力机相互配合，进行“一牵一张”的张力展放施工工艺。当无人直升机在飞过各基铁塔顶部时，塔上人员可以利用专用工具将初导绳置入塔顶的朝天滑车轮槽中。若无人直升机在飞过某基铁塔顶部时，抓绳操作不顺利，则飞机可以在该基塔上空进行悬停、侧飞或升降等姿态调整，直至塔上人员抓住初导绳，并将初导绳置入铁塔顶部的朝天滑车中，逐次完成每基塔的操作。初导绳展放结束后，飞机在高空切断初导绳并返回起飞场地降落。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、选定施工场地完成一般线路内所有直线塔或大跨越线路中所有跨越塔和耐张塔的建设，利用测风仪对现场进行风力风向测定；

(2)、放绳之前，逐个在放绳区域内所有铁塔顶部安装朝天滑车，该朝天滑车为封闭型设计；在空地处放置专用张力机和测控车，专用张力机设置在距前侧铁塔2倍塔高距离处，正对铁塔顶部的朝天滑车，初导绳放置于专用张力机中；

(3)、布置无人直升机起飞场地，布置时需要考虑飞机的飞行方向有无障碍；

(4)、无人直升机底部挂钩下方设置一切刀，切刀内的连接绳为尼龙绳，将小规格钢丝绳通过切刀内尼龙绳与无人直升机底部挂钩相连，钢丝绳尾部再与从专用张力机上引出的初导绳相连接，同时在钢丝绳尾部挂上5kg的砂袋；

(5)、将所需展放线路段的坐标及飞行速度参数输入至测控车内的无人直升机指挥系统软件中。当无人直升机系统一切准备就绪后，测控人员在测控车内对无人直升机实施起飞指令，无人直升机起飞后即沿着预定的航线和速度飞行，同时无人直升机在起飞后，专用张力机对初导绳施加一定的张力并同步放出初导绳，使初导绳在牵放过程中处于悬空的状态；

(6)、放绳段内的每座铁塔的塔上人员必须在无人直升机起飞前在塔上等候，同时张力机操作人员、测控车内的测控人员，相应路段的地面人员也做好准备；

(7)、无人直升机在飞越铁塔时应高出塔顶10m的高度，塔上人员在无人直升机快接近铁塔时应做好抓绳准备，根据初导绳的位置通知地面测控人员调整无人直升机的位置，亦可通知地面测控人员进行悬停操作，直至塔上人员能够抓到初导绳为止，塔上人员接到初导绳后将初导绳放置于铁塔顶部的朝天滑车滑轮中后，利用销钉将朝天滑车封闭；然后通知地面测控人员继续控制飞机沿着航线方向飞行，飞至下一基铁塔时，重复上述的抓绳操作；

(8)、逐次完成每座铁塔的初导绳展放操作，当初导绳全部展放完毕后，无人直升机可以下降一定高度，地面人员确认地面安全后，通知测控人员发出切绳指令，无人直升机通过切刀切断尼龙绳，这样系在钢丝绳尾部的砂袋向下坠落，带着初导绳落下，完成抛绳作业；同时当切刀切断尼龙绳后，无人直升机开始返航，返航的路线和前进的路线不能重合。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：在步骤(4)之前还包括如下步骤：无人直升机在起飞前，需要对无人直升机系统进行系留试验，系留试验需要在无人直升机腿部绑扎4根呈“井”字型的轻钢管，并且把4个腿分别锚固于地面以让无人直升机能飞起约30～50cm的高度，通过无人直升机飞起后测试其各参数以确认无人直升机性能是否满足要求。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：在步骤(6)无人直升机起飞后还包括以下步骤：塔上人员应正确使用安全防护用品，在抓初导绳时，应保持坐姿，不得站立在塔顶上；张力机操作人员应密切注意沿线监护人员信息，随时调整张力，防止初导绳出现异常情况；无人直升机在飞行过程，如果遇到阵风、张力机失灵等特殊情况，无人直升机可自动切断初导绳。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：在一般线路中，一次飞行展放初导绳的距离为3～5km；在大跨越线路中，一次飞行展放初导绳的距离在2000m以下。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：朝天滑车安装在铁塔顶部，直线塔安装一个，跨越塔和耐张塔安装两个。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：无人直升机起飞场地设置在4m×4m的平地上，同时起飞场地不能有沙尘等容易被旋翼刮起的细小颗粒，否则需要用油布等材料进行覆盖并压实。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：无人直升机刚起飞时控制的飞行速度为1m/s，正常飞行速度可以为3m/s。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：抓绳时飞机降低飞行速度为1m/s，抓绳结束后正常飞行速度为3m/s。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：所述初导绳的材料为迪尼玛或韩国丝。

前述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：所述专用张力机为磁粉式张力机。

本发明的有益效果：

(1)、起飞场地要求较低，一般只要求有4m×4m的范围，且不需要跑道。采用无人直升机展放初导绳能够对环境保护及青苗保护等起到积极作用。

(2)、抗风能力较强，一般在4级风以下能满足一般线路展放初导绳的要求，在3级风以下能适用于大跨越工程。

(3)、适用范围广，在一般线路中，一次飞行展放初导绳的距离为3～5km。尤其适用于交叉跨越繁杂的架线段和跨越档距在2000m以下的大跨越工程初导绳的展放。

(4)、飞行精度高，预先在飞行程序中输入飞行路径的三维坐标值，无人直升机将准确的巡航飞行到每个预定位置。无需人工操作飞行，避免了受视线的影响及操作延迟等因素，提高了作业效率。

(5)、无人直升机能够轻松完成悬停、定距离侧飞或升降，可以较好地配合塔上操作。同时无人直升机具有自动调整位置的功能：若无人直升机在受到外部影响偏离航线后，飞机能够通过调整自身飞行姿态进行纠偏，返回至预定航线或预定位置，智能化程度极高。

(6)、无人机采用了高科技发动机，油耗低，一般20升汽油可以飞行1小时(3～6km作业距离)，如果在无人机上增加副油箱，则可延长飞行时间半小时约2～4km飞行距离；无人机由于集成了高科技的飞行软件和硬件系统，智能化程度很高，减少了人员和机具投入的施工成本。

(7)、无人机采用无人飞行的方式，避免了人身安全风险。无人机具有自动巡航及自动纠偏的功能，不会因为操作失误或外界气候影响而产生航线偏离的危险。另外无人机底部装设了专门研制的保护装备，在紧急情况下无人机可自动切断绳索，保证了飞行的安全。

附图说明

图1是本发明无人直升机展放初导绳施工流程图；

图2是本发明一般线路施工现场布置示意图；

图3是本发明大跨越线路施工现场布置示意图；

图4是本发明初导绳和无人直升机的连接；

图5是本发明无人直升机最大受力状态下受力示意图。

具体实施方式

1、下面介绍下本发明施工方法的所使用到的主要材料和设备。

1.1、无人直升机参数(以Z-3型无人直升机为例)。

表1是Z-3为无人直升机参数

无人直升机底部安装有测力计和摄像头，在展放初导绳的过程中，能够测量出实际的牵引力大小并实时传送到地面测控车。通过摄像头，可将飞行过程中飞行路线图像实时传送到地面测控车，方便地面人员掌握现场飞行情况。

1.2、初导绳参数

表2为初导绳参数

型号	材料	直径	线性比重(g/m)	破断负荷试验实测结果
					Φ1	迪尼玛	1mm	0.06	120kg
Φ2	迪尼玛	2mm	0.231	440kg
					Φ2	尼龙	2mm	0.3	28～40kg

由于无人直升机任务荷载的限制，采用迪尼玛材料作为初导绳具有较高的破断负荷，更加牢固，同时重量也较轻，适合无人直升机的牵引。

1.3、专用专利机

专用专利机采用磁粉式张力机，磁粉式张力机通过三相齿轮减速力矩电动机和磁粉离合器的结合来控制调节初导绳滚筒的力矩，使展放出的初导绳保持恒定的张力。同时，当初导绳张力对张力机产生的力矩小于力矩电动机施加的力矩时，张力机可以实施反牵功能。张力的大小在一定范围内通过电动机的输入电流连续可调。具体参数见表3。

表3为磁粉式张力机参数

名称	额定电压	额定电流	最大扭矩	张力调节范围
					磁粉式张力机	380V	0.25A	20N·m	1～25kg

1.4专用朝天滑车

专用朝天滑车是针对无人机展放初导绳进行研制的装置，为保证小规格初导绳能够顺利的在滑车中行走时带动滑轮滚动而不产生滑动摩擦，特别选择了轻质材料进行设计生产。同时为保证初导绳在滑车中行走时不至卡入滑车与立杆之间的缝隙，另设计了边滑轮进行保护。

1.5、其它主要工器具表

表4为工器具参数

序号	名称	规格/型号	单位	数量	备注
						1	遥控无人直升机		套	1	带运输车
2	测控车		辆	1
						3	初导绳专用张力机		台	2	含线盘(一台备用)
4	初导绳	按需	根	2	一根备用
						5	专用单轮朝天滑车	自制	个	按需
6	钢钎	600mm	根	2	张力机固定用
						7	专用电瓶		个	2	张力机电源
8	电源线		根	按需	张力机电源线
						9	钢丝绳	Φ6×3m	根	1	无人直升机挂钩用
10	砂袋	5kg	个	1
						11	测风仪		个	1
序号	名称	规格/型号	单位	数量	备注
						12	简易风向标		个	1

序号	名称	规格/型号	单位	数量	备注
						13	对讲机		台	18

2、下面介绍本发明施工方法的具体步骤和操作要点。

2.1、施工过程流程图和施工现场布置示意图

无人直升机展放初导绳施工流程如图1所示，一般线路施工现场布置示意图如图2所示，大跨越线路施工现场布置示意图如图3所示，图2和图3的标记为：1无人直升机、2初导绳、3专用张力机、4直线塔、5跨越塔、6河流、7锚塔。

2.2、前期施工准备

(1)、对选定的施工场地进行现场踏勘，了解地形情况和跨越物等，为方案的确定提供依据。

(2)、检查整个系统所使用的器材、机械和工器具等。遥控无人直升机及各种器材、机械和工器具等提前运至施工现场。

(3)、完成一般线路内所有直线塔或大跨越线路中所有跨越塔和耐张塔的建设，施工期间派专人看守监护。

(4)、利用测风仪对现场进行风力、风向测定，确保无人机在安全的气候条件下进行飞行。

2.3、制定无人直升机展放初导绳的总体方案

经过前期的准备工作后，需要对无人直升机展放初导绳的总体方案进行确定，需要确定的内容主要有：飞行的方向、初导绳的选择、起飞场地的设置位置、专用张力机的设置位置、抛绳点的选择、飞行的速度及路径等。

2.4、无人直升机起飞场地布置

无人直升机的起飞场地是整个飞行计划的控制中心，布置时需要考虑飞机的飞行方向有无障碍，同时需要考虑测控车的停放位置。无人直升机对起飞场地的要求较低，一般有4m×4m的平地就能满足其要求，但是起飞场地不能有沙尘等容易被旋翼刮起的细小颗粒，否则需要用油布等材料进行覆盖并压实。

2.5、初导绳专用张力机设置

初导绳专用张力机用以控制初导绳在展放过程中的放绳速度和初导绳张力。专用张力机设置在线路方向距前侧铁塔2倍塔高距离处，正对铁塔顶部的朝天滑车。

2.6、铁塔朝天滑车的安装

为便于塔上人员在抓绳后能够顺利的将初导绳置入滑车内，需要在铁塔顶部安装专用的朝天滑车，该朝天滑车为封闭型设计，初导绳置入该朝天滑车滑轮中后，利用销钉将滑车封闭。一般直线塔安装一个，跨越塔和耐张塔安装两个。

2.7、无人直升机系留实现

一般情况下，无人直升机经过长途转运后，受路途中的颠簸影响，会造成无人直升机系统的内部不协调，此时需要对无人直升机系统进行系留试验，以使无人直升机系统内部协调状况达到最佳状态，若无人直升机没有经过长途转运，则不需要此项试验。系留试验需要在无人直升机腿部绑扎4根“井”字型轻钢管，并且把4个腿分别锚固于地面以让无人直升机能飞起约30～50cm的高度，通过无人直升机飞起后测试其各参数以确认无人直升机性能是否满足要求。

2.8、初导绳和无人直升机的连接

无人直升机性能满足作业要求时，在无人直升机底部挂钩下方设置一切刀，切刀内的连接绳为尼龙绳，将小规格钢丝绳通过切刀内尼龙绳与无人直升机底部挂钩相连，钢丝绳尾部再与从专用张力机上引出的初导绳相连接，同时在钢丝绳尾部挂上5kg的砂袋，连接示意图如图4所示，图中附图标记为1无人直升机、2初导绳、8切刀、9钢丝绳、10砂袋。

2.9、无人直升机飞行程序的设定

施工前，需要预先按照所展放线路段的坐标及飞行速度等参数输入至无人直升机指挥系统软件。使无人直升机在飞行过程中能够按照预定的航线及高度进行飞行，大大减少了无人直升机在飞行过程中的操作要求。

2.10、操作人员进入相应工作岗位

具体人员配置见表5。

表5为人员组织表

2.11、无人直升机起飞和专用张力机放绳

当无人直升机系统一切准备就绪后，测控人员在测控车内对无人直升机实施起飞指令，无人直升机起飞后即沿着预先设定的航线和速度飞行，一般无人直升机刚起飞时控制的飞行速度为1m/s，正常飞行速度可以为3m/s。同时无人直升机在起飞后，专用张力机对初导绳施加一定的张力并同步放出初导绳，使初导绳在牵放过程中处于悬空的状态(保证初导绳对跨越架或封网的安全距离)。

2.12、飞行过程中的监控、调整及抓绳操作

无人直升机在飞越铁塔时应高出塔顶10m的高度，塔上人员在无人直升机快接近铁塔时应做好抓绳准备，根据初导绳的位置通知地面测控人员调整无人直升机的位置，亦可通知地面测控人员进行悬停操作，直至塔上人员能够抓到初导绳为止，抓绳时采用专用的抓绳工具钩住初导绳，塔上人员接到初导绳后将初导绳放置于铁塔顶部的朝天滑车滑轮中后，利用销钉将朝天滑车封闭；然后通知地面测控人员继续控制无人直升机沿着航线方向飞行。一般无人直升机展放初导绳过程中无需悬停和姿态调整，抓绳时无人直升机可以降低飞行速度为1m/s，抓绳结束后正常飞行速度为3m/s。

无人直升机飞至下一基铁塔时，重复上述的抓绳操作，测控人员根据无人直升机返回的数据，实时调整无人直升机的参数，保证飞机的安全飞行。

2.13、无人直升机的抛绳及返航

逐次完成每座铁塔的初导绳展放操作，当初导绳全部展放完毕后，无人直升机可以下降一定高度，地面人员确认地面安全后，通知测控人员发出切绳指令，无人直升机通过切刀切断尼龙绳，这样系在钢丝绳尾部的砂袋向下坠落，带着初导绳落下，完成抛绳作业；同时当切刀切断尼龙绳后，无人直升机开始返航，考虑无人直升机可能会与已经展放的初导绳相碰触，从而导致危险，返航的路线和前进的路线不能重合。无人直升机返航的路线必须在线路的上风侧。

2.14、施工过程中需要的注意其它事项

(1)、施工过程中，务必保持对讲机等通讯设备信号畅通，在施工前进行检查。

(2)、所有人员应精神集中，服从现场指挥的指令，各监视岗位应密切关注，发现异常情况及时通知测控人员停止飞行。

(3)、在起飞场地，非相关人员严禁靠近直升机，以免操作时螺旋桨误伤，起飞场地所有人员应听从测控人员的安排，站在安全的位置。

(4)、起飞场地应设置安全围栏和安全警示牌，并铺设彩条布。设置专门人员维持现场秩序，防止地方百姓进入危险区域。

(5)、塔上人员应正确使用安全防护用品，在抓绳时，应保持坐姿，不得站立在塔顶上。

(6)、当飞越跨越物时，监护人员应密切注视初导绳与跨越架的距离，发现距离过近时，应及时通知张力场调整张力。如果绳索被跨越架卡住，应立即通知测控人员停止飞行。

(7)、专用张力机操作人员应密切注意沿线监护人员信息，随时调整张力，防止初导绳出现异常情况。

(8)、当无人直升机完成飞行，准备切断绳头前，监护人员应注意落绳的下方不得有人进入指定区域。

(9)、无人直升机在飞行过程，如果遇到阵风专用张力机失灵等特殊情况，应及时停止飞行，必要时，在确保地面安全的情况下，切断初导绳并立即降落。

3、下面介绍下本发明系统的受力分析。

3.1、初导绳风荷载计算

由于初导绳自身重量很轻，无人直升机展放初导绳过程中产生的张力主要由风荷载引起。以某工程2mm迪尼玛作为初导绳，最大档距为371m为例。风载作用在初导绳上时，风载总值相当于风载作用在无人直升机和铁塔之间连线的直线上的总和，因此由风载产生的弧垂曲线为抛物线。由绳索自重荷载和风荷载叠加成的综合荷载产生的弧垂和张力的对应关系采用抛物线法进行计算。风荷载按下面公式进行计算。

W_X＝0.625αμ_scdl(K_hv)²sin²θ×10^-3

W_X：水平风荷载，N；

α：风压不均匀系数，查表为1.0；

μ_sc：体型系数，取1.2；

d：初导绳外径，mm；

l：计算长度，m；

K_h：风速高度变化系数；

v：基准高度处的风速；m/s；

θ：风向与初导绳轴向间的夹角。

计算说明：

无人直升机最大飞行高度假设为80m，风速高度变化系数取1.3。

按风向与初导绳的夹角为90°进行验算，即风向垂直于线路方向。

一般线路计算初导绳风荷载示意图如图2所示，计算结果如下表6。大跨越计算方法与本方法类似。

表6初导绳张力计算表

3.2、无人直升机牵引力(P)计算

考虑初导绳由自重引起的弧垂较小，为简化计算，无人直升机的牵引力可近似按如下公式计算：

式中：H为初导绳水平张力，(kg)；“5”为砂袋重量，(kg)。

根据无人直升机试验结果，基本控制无人直升机的牵引力为15kg，以371m档距为例，在3级风时，最小弧垂可以控制到15m；而在4级风时，弧垂需要放大到15m以上。4级风以上时，不适合无人直升机的飞行作业。

3.3、无人直升机最大受力状态下受力分析及绳索与飞机尾翼间距离验算

以无人直升机最大受力时(20kg)为依据，计算极限状态时的受力情况及绳索与飞机的距离。无人直升机挂钩至尾翼的距离为2000mm，挂点的高度与尾翼最低点高度近似等高。

如图5所示，当无人直升机达到最大受力时，将数值代入式中初导绳的张力为：

$H=\sqrt{{20}^2-5^2}=19.36\left(\mathrm{kg}\right)$

构造直角三角形，代入反三角函数公式，

得出挂钩下钢丝绳与水平方向夹角为(acrsin5/20)÷π×180°＝14.5°

钢丝绳与无人直升机尾翼的最近距离为2000×(tan14.5π/180)＝516mm

计算结果：

挂钩下钢丝绳与水平方向夹角为14.5°，与无人直升机尾翼的最近距离为516mm。

4、下面介绍下施工时的质量控制和环保措施。

4.1、质量控制

(1)、由于采用的初导绳直径小、熔点低且易磨损，在展放过程中，不得使初导绳出现磨、刮等现象。

(2)、初导绳在张力机滚筒上缠绕时应缠绕均匀有规则，不得存在“驮线”现象。

(3)、塔上人员应密切注视初导绳在朝天滑车中的状况，防止初导绳滑入滑车的缝隙中。

(4)、朝天滑车安装时，应注意对塔材的保护，接触处应垫相应软物，保护塔材的镀锌层。

(5)、无人直升机为高精密度设备，非相关人员严禁碰触无人直升机，防止不必要的损坏。

4.2、环保措施

(1)、无人直升机在添加燃料时，底部需铺垫塑料纸，并采用专用漏斗进行添加，防止燃料滴入土壤。

(2)、施工现场严禁抽游烟，随地扔烟头和其他杂物。

(3)、起飞场地尽量选择在荒地或者其他没有植被的区域，以免对植被造成破坏。不可避免时应尽量减少破坏原有地形、植被等，施工结束后应恢复原有的地形和植被。

(4)、施工用工器具应摆放整齐、标识清楚。

(5)、施工结束后，及时清理现场垃圾和废料，保持原有的场容场貌。

(6)、无人直升机及其他工器具在运输时应选择原有道路，减少对自然植被的破坏。

5、下面介绍本施工方法的具体应用实例

5.1、实施例1

采用无人直升机展放初级导引绳接入220kV线路及±800kV向上线K2大跨越工程中，具体区段为17#～23#，区段中交叉跨越众多，23#～22#之间平地作为无人直升机起飞场地，17#～16#之间作为抛绳场地。具体飞行区段情况如下表7所示：

飞行时长：约45分钟(含空载返回时间5分钟)；

汽油消耗：约16升

飞行距离：1.9km×2；

飞行高度：65～75m；

飞行速度：正常1m/s～3m/s；返回时9m/s；

初导绳规格：Φ2韩国丝；

实测风速：3.2m/s；

实测最大牵引力：5kg。

此次飞行的成功标志着无人机在普通线路中展放初导绳的可行性和适用性得到了认可。

5.2、实施例2

采用无人直升机展放初级导引绳接入±800kV向上线K2大跨越工程，两回线路相距约300m。距已建500kV双回路长江大跨越约2km。两岸跨越塔均位于干堤外(迎水面)池塘、树林和芦苇当中。回路跨越处江面宽约1022m，子堤堤距1172m，大堤堤距2878m。

无人直升机飞行路线断面参数如表8所示：

飞行时长：约45分钟(含空载返回时间8分钟)；

汽油消耗：约15升

飞行距离：3.0km×2；

飞行高度：220～250m；

飞行速度：1m/s～3m/s(空载返回时最高达9m/s)；

初导绳规格：Φ1迪尼玛；

实测风速：2m/s；

实测最大牵引力：6kg。

此次飞行为无人机首次应用于大跨越工程的初导绳展放，飞行的成功标志着无人机能够适用于跨越档距在2000m左右的大跨越工程。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、选定施工场地完成一般线路内所有直线塔或大跨越线路中所有跨越塔和耐张塔的建设，利用测风仪对现场进行风力风向测定；

(2)、放绳之前，逐个在放绳区域内所有铁塔顶部安装朝天滑车，该朝天滑车为封闭型设计；在空地处放置专用张力机和测控车，专用张力机设置在距前侧铁塔2倍塔高距离处，正对铁塔顶部的朝天滑车，初导绳放置于专用张力机中；

(3)、布置无人直升机起飞场地，布置时需要考虑飞机的飞行方向有无障碍；

(4)、无人直升机底部挂钩下方设置一切刀，切刀内的连接绳为尼龙绳，将小规格钢丝绳通过切刀内尼龙绳与无人直升机底部挂钩相连，钢丝绳尾部再与从专用张力机上引出的初导绳相连接，同时在钢丝绳尾部挂上5kg的砂袋；

(5)、将所需展放线路段的坐标及飞行速度参数输入至测控车内的无人直升机指挥系统软件中。当无人直升机系统一切准备就绪后，测控人员在测控车内对无人直升机实施起飞指令，无人直升机起飞后即沿着预定的航线和速度飞行，同时无人直升机在起飞后，专用张力机对初导绳施加一定的张力并同步放出初导绳，使初导绳在牵放过程中处于悬空的状态；

(6)、放绳段内的每座铁塔的塔上人员必须在无人直升机起飞前在塔上等候，同时张力机操作人员、测控车内的测控人员，相应路段的地面人员也做好准备；

(7)、无人直升机在飞越铁塔时应高出塔顶10m的高度，塔上人员在无人直升机快接近铁塔时应做好抓绳准备，根据初导绳的位置通知地面测控人员调整无人直升机的位置，亦可通知地面测控人员进行悬停操作，直至塔上人员能够抓到初导绳为止，塔上人员接到初导绳后将初导绳放置于铁塔顶部的朝天滑车滑轮中后，利用销钉将朝天滑车封闭；然后通知地面测控人员继续控制飞机沿着航线方向飞行，飞至下一基铁塔时，重复上述的抓绳操作；

(8)、逐次完成每座铁塔的初导绳展放操作，当初导绳全部展放完毕后，无人直升机可以下降一定高度，地面人员确认地面安全后，通知测控人员发出切绳指令，无人直升机通过切刀切断尼龙绳，这样系在钢丝绳尾部的砂袋向下坠落，带着初导绳落下，完成抛绳作业；同时当切刀切断尼龙绳后，无人直升机开始返航，返航的路线和前进的路线不能重合。

2.根据权利要求1所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：在步骤(4)之前还包括如下步骤：无人直升机在起飞前，需要对无人直升机系统进行系留试验，系留试验需要在无人直升机腿部绑扎4根呈“井”字型的轻钢管，并且把4个腿分别锚固于地面以让无人直升机能飞起约30～50cm的高度，通过无人直升机飞起后测试其各参数以确认无人直升机性能是否满足要求。

3.根据权利要求2所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：在步骤(6)无人直升机起飞后还包括以下步骤：塔上人员应正确使用安全防护用品，在抓初导绳时，应保持坐姿，不得站立在塔顶上；张力机操作人员应密切注意沿线监护人员信息，随时调整张力，防止初导绳出现异常情况；无人直升机在飞行过程，如果遇到阵风、张力机失灵等特殊情况，无人直升机可自动切断初导绳。

4.根据权利要求3所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：在一般线路中，一次飞行展放初导绳的距离为3～5km；在大跨越线路中，一次飞行展放初导绳的距离在2000m以下。

5.根据权利要求4所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：朝天滑车安装在铁塔顶部，直线塔安装一个，跨越塔和耐张塔安装两个。

6.根据权利要求5所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：无人直升机起飞场地设置在4m×4m的平地上，同时起飞场地不能有沙尘等容易被旋翼刮起的细小颗粒，否则需要用油布等材料进行覆盖并压实。

7.根据权利要求6所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：无人直升机刚起飞时控制的飞行速度为1m/s，正常飞行速度可以为3m/s。

8.根据权利要求7所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：抓绳时飞机降低飞行速度为1m/s，抓绳结束后正常飞行速度为3m/s。

9.根据权利要求8所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：所述初导绳的材料为迪尼玛或韩国丝。

10.根据权利要求9所述的一种遥控无人直升机展放初级导引绳的施工方法，其特征在于：所述专用张力机为磁粉式张力机。

Images