无人机灭火弹投弹仓：高效应对输电线路山火挑战 CNR218-248

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了无人机灭火弹投弹仓：高效应对输电线路山火，有效提升了作业效率与安全水平。输电线路日益增多地穿越高山、丘陵等森林涵盖区域，山火引发的线路跳闸停电事件逐年攀升，防山火工作形势异常严峻。

山火对输电线路的威胁主要来自火焰高温、烟雾电离和灰烬飘散。高温直接损伤导线与金具，烟雾改变空气绝缘性能，容易引发线路对地或相间放电，导致跳闸。传统地面巡护和人工扑救响应慢，难以在火情初期有效控制火势蔓延。

为有效应对这一挑战，项目团队研制了无人机灭火弹投弹仓，通过无人机搭载灭火弹，实现对火源的快速、准确打击，为输电线路防山火工作提供新的技术手段。

存在问题

• 响应速度慢。传统人工巡护发现火情后，需逐级上报并组织地面队伍赶赴现场，耗时较长，往往错过最佳扑救窗口。
• 复杂地形难以接近。输电线路多穿越高山、丘陵地带，地面车辆和人员通行困难，灭火装备难以快速抵达火源附近。
• 单次灭火能力有限。现有无人机挂载方式载弹量少，一次作业只能投放少量灭火弹，面对多点起火或较大火势时效率不足。
• 作业装备繁重。原有地面站功能复杂，设备携带量大，操作人员负担重，影响现场作业效率。
• 火点定位精度不足。图传系统延迟大、画面抖动明显，对着火点定位存在偏差，影响灭火弹投放准确性。

创新目标

项目旨在研制一种轻量化、多载弹、准确投放的无人机灭火弹投弹仓，实现一机多载、按需投放、准确灭火，同时简化地面站功能、减轻作业装备重量，提高输电线路山火应对的效率和水平。

技术方案

投弹仓采用碳纤维板打磨而成，具有轻量化、高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等性能，质量仅为0.5kg左右，为搭载多颗灭火弹提供了充足的负载空间。结构设计上实现一机多载、按需投放，一次能装载4颗灭火弹，大幅提高灭火效率。

整机图传系统采用H.264编码方式及COFDM数字调制方式，传输距离远、延迟小、响应度高，对着火点定位准确。同时设计独立两轴云台，重量轻小、响应灵敏，能够减少画面抖动角度误差，确保画质稳定。

操作流程上，无人机飞抵火源附近后，操作人员通过遥控显示器观察叠加飞行数据的画面，确认着火点位置，按需触发投放机构，逐颗或连续投放灭火弹。原有地面站功能被简化，通过IOSD视频叠加器将飞行数据叠加到遥控显示器上，实现作业装备携带轻量化，减轻作业强度，提高作业效率。

创新亮点

• 轻量化本体：碳纤维板打磨成型，质量仅0.5kg左右，为多载弹提供负载空间，同时耐高温、耐腐蚀、耐疲劳。
• 一机多载：一次装载4颗灭火弹，支持按需投放和准确灭火，显著提高单架次灭火效率。
• 图传准确：采用H.264编码及COFDM数字调制，传输距离远、延迟小、响应度高，对着火点定位准确。
• 云台稳定：独立两轴云台重量轻小、响应灵敏，减少画面抖动角度误差，确保画质稳定。
• 装备简化：通过IOSD视频叠加器将飞行数据叠加到遥控显示器，简化地面站功能，减轻作业强度。

落地应用效果

目前，该无人机灭火弹投弹仓已完成实验室环境验证，表现出色。验证结果表明，投弹仓结构稳定、投放动作准确，图传与云台系统工作稳定，能够适应快速响应火情、有效控制火势蔓延、减少损失的要求。后续产业化的关键在于灭火弹投弹仓的本体批量加工制造与组装。

随着该技术不断成熟和推广应用，将有力提高输电线路防山火工作的效率和水平，为输电线路安全稳定运行提供有力保障。

产出物：无人机灭火弹投弹仓样机，碳纤维板本体，质量约0.5kg，一次装载4颗灭火弹，配套IOSD视频叠加器与独立两轴云台。

适用场景：输电线路穿越高山、丘陵等森林涵盖区域的山火快速响应与精准灭火，也可用于其他需要无人机搭载灭火弹进行火源打击的场景。

常见问题

Q：投弹仓一次能装载几颗灭火弹？

A：一次能装载4颗灭火弹，支持按需投放和精准灭火。

Q：投弹仓本体质量是多少？

A：采用碳纤维板打磨而成，质量仅为0.5kg左右。

Q：目前项目进展到什么阶段？

A：已完成实验室环境验证，表现出色。后续产业化的关键在于投弹仓本体的批量加工制造与组装。

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。

本文由中广研创新整理。