多旋翼无人机高效载荷喷射系统的研发 CNR218-108

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了多旋翼无人机实用载荷喷射系统，有效提高了作业效率与安全水平。在配网线路运维中，高空蚂蜂、毒虫筑巢是常见隐患。传统除蜂依赖人工登杆或登高车作业，不仅效率低，且作业人员面临蜇伤、坠落等安全风险。尤其在偏远台区，登高车难以到达，人工处理往往耗时数小时，严重影响检修进度。

为解决这一痛点，项目组研发了基于多旋翼无人机平台的液体喷射装置，通过远程操控实现高空准确除蜂，从源头规避人员直接接触风险。该装置可快速部署，适用于多种复杂杆型，为配网检修提供了一种安全实用的作业手段。

存在问题

• 作业风险高：人工登杆除蜂需近距离接触蜂群，作业人员易被蜇伤，且高空作业存在坠落隐患。
• 效率低下：传统方式需反复攀爬、喷药，单处蜂巢处理往往耗时较长，影响整体检修进度。
• 设备依赖强：部分杆塔位于农田、山坡等登高车无法进入的区域，只能依赖人工徒手处理，局限性大。
• 易引发停电：人工除蜂常需配合停电作业，导致非计划停电，影响用户供电稳定性。
• 缺乏实时反馈：地面人员无法实时掌握高空作业情况，难以根据现场变化及时调整策略。

创新目标

本项目旨在研发一套基于无人机平台的液体喷射装置，实现高空蚂蜂、毒虫巢穴的远程、准确、实用清除，替代传统人工登杆作业，明显提高作业安全性，减少停电时间，降低作业成本，为配网运维提供新型技术装备。

技术方案

该装置由无人机平台、液体储存与加压系统、喷射执行机构及图像传输模块组成。无人机搭载特制载液容器，通过高扬程水泵将液体加压后经喷枪喷出。喷枪采用水平设计，配合可调节加压喷嘴，可根据目标大小调整水柱涵盖面积与射程。图像传输系统将机载摄像头画面实时回传至地面控制终端，操作人员据此调整飞行位置与喷射参数。

作业时，操作人员在地面遥控无人机飞至蜂巢附近，启动水泵进行准确喷射。液体涵盖蜂巢后，蜂群失去活动能力，随后由地面人员安全清除巢体。整个流程无需人员登高，单架次可完成多处作业，显著提实用率。

创新亮点

• 首创应用：国内首次将无人机搭载液体喷射技术用于高空除蜂，改变传统人工方式。
• 可调喷嘴：喷嘴可调节，灵活控制水柱覆盖面积与射程，适应不同大小目标。
• 水平喷枪设计：确保喷射精度与距离，减少液体漂移，提高作业有效性。
• 高扬程水泵：提供完备压力，有效射程达5.6米，适应高空作业需求。
• 超大载液量：单架次可完成多点作业，减少起降次数，提高作业效率。
• 图像实时传输：地面人员实时掌握现场情况，便于及时调整策略。

落地应用效果

该装置已在多个配网台区试点应用，累计处理蜂巢数十处，未发生一起人员受伤事件。作业时间由传统方式的数小时缩短至数十分钟，明显提高了检修效率。同时，减少了因除蜂导致的停电次数，保障了供电可靠性，降低了社会投诉风险。

产出物：多旋翼无人机高效载荷喷射系统一套，包括无人机平台、喷射装置、地面控制系统及操作规范。

适用场景：配网线路杆塔上蚂蜂、毒虫巢穴的清除，也可用于其他高空液体喷射作业，如清洗、消毒等。

常见问题

Q：该装置是否适用于所有杆型？

A：装置设计考虑了常见配网杆型，通过调整飞行路径和喷射角度，可覆盖大部分杆塔。对于特殊杆型，需进行针对性测试。

Q：作业时如何保证液体不误喷到线路设备？

A：操作人员通过图像实时监控，可精确控制喷射方向。同时，喷嘴可调节水柱形状，减少漂移，确保作业安全。

Q：装置维护是否复杂？

A：装置结构简单，日常维护主要为清洗喷嘴、检查水泵和管路，与常规无人机维护类似，无需特殊技能。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。