飞行器

电力线路通道树障是威胁电力线路安全与运行的“头号杀手“，各级供电部门每年投入巨大的人力、物力进行树障清理作业，人工清障效率低下并存在很大的人员跌落、触电等人身安全风险。项目研制了一种可稳定飞行、精确悬停、具有预警与保护功能，专门用于电力线路通道树障自动清理的空中机器人，通过飞行器和作业刀具的一体化设计，提出一种受力状态下空中机器人高精度位置与姿态控制方法和一套树清障机器人安全保障方法，从空中安全、可靠地实现树障的快速清理。

随着我国国民经济的持续快速发展，传统巡检作业方式已经不适应现代化电网建设与发展的需求。“坚强智能电网”急需“坚强”、“智能”的电力巡检和维护方式，以实现线路巡检技术智能化，改变检修手段粗放的面貌，为线路巡视提供安全、高效手段，保障电网安全运行。与智能电网发展目标相比，现有线路巡检工作还存在以下问题：智能巡检装置缺乏，传统巡检效率低；机器人巡检实用化程度不高；存在巡检官区；无人机续航能力不足；无人机巡检作业手段乏。 本项目主要研究线路巡检机器人与无人机技术的结合以及在输电线路巡检中的作用。通过飞行器气动优化、电源系统管理优化、机体轻量化设计、云台轻量化设计以及高效推进系统匹配研究显著提升飞行系统的能力，增大其抗风能力、提升飞行的稳定性，为机器人落线离线功能提供重要支撑。实现了两栖机器人的飞行落线与离线功能，大幅提升机器人的可使用程度。机器人可以在线上行走作业，相对于传统无人机巡检，更加稳定，续航能力提升15倍，并且可以进行近距离的清障等作业。

无人机全称“无人驾驶飞行器”（UnmannedAerialVehicle）英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等，是信息时代高技术含量的产物。 无人机价值在于形成空中平台，结合其他部件扩展应用，替代人类完成空中作业。随着无人机研发技术逐渐成熟，制造成本大幅降低，无人机在各个领或得到了广泛应用，除军事用途外，还包括农业植保电力巡检、警用执法、地质勘探、环境监测、森林防火以及影视航拍等民用领域，且其适用领域还在迅速拓展。

随着城市配电网的日趋复杂，配电线路巡线工作量日益加大，检修可靠性要求更高更精细化。本文介绍了一种基于高科技、综合技术开发研制的智能巡视飞行器在配电网巡视工作中的研究应用情况。飞行器包括无线视频传输、空中间隔距离测视、空中悬停定位等智能技术的应用。可实现对配电线路、变压器、柱上设备、导线、引流线、绝缘子、线夹、金具进行全方位、近距离的观察与拍照，便于运行人员更加直观的掌握设备状况。通过实际应用表明，该设备具有反应快速、轻便灵活、成本低廉等优点，将其应用于配电线路巡视工作中，填补了国内电力行业在配电网管理中的空白，具有一定的实用性和推广性。

随着建设“坚强智能电网”步伐的进一步加快，大批500kV输电工程相继落地，输电线路的通道环境也随之日趋复杂，这就给输电线路运维工作带来了更大的挑战。据统计，外力破坏已成为导致500kV输电设备跳闸和故障停运的主要因素，而导、地线悬挂异物类故障占外力破坏的90%。目前，导、地线悬挂异物的处理方式，主要分两大类：停电作业清除和带电作业清除。停电作业清除影响整个电网稳定、经济损失大;带电作业清除需作业人员在高电压的环境下进行登高作业，危险系数很高，并且需要大量人力、物力配合,如图1.1。根据环保、经济等因素的综合考虑，要实现安全、可靠、经济的作业方式，必须对现有的作业方式进行革新。探索一种新的、安全的带电清除导、地线悬挂异物的方式方法，已成为一个电力行业必须面对，并亟待解决的问题。多旋翼飞行器技术的发展已较为成熟，电子、计算机及自控水平已能够实现拍摄、监测等高空作业的需求。它能实现高空悬停、载物、远程控制等功能，如果能开发与之配合使用的功能模块（如：机械臂手之类），则完全可以实现“不停电、不登高、操作简单”的作业要求,大大提高各类清障作业效率。 本项目研发的是一个机械化程度较高的机电一体化装置，按其功能效用，该装置可以分为三个模块：载体模块、保护模块、功能模块。根据作业项目的特点及要求，各个模块可以进行组合，从而完成各类消缺任务。

带电作业

带电作业