湯智謙 楊斌

摘 要 輸電線路是確保輸配電工作有序開(kāi)展的關(guān)鍵，采用可視化技術(shù)對(duì)輸電線路通道進(jìn)行遠(yuǎn)程巡檢，有利于緩解巡檢工作壓力大與人員數(shù)量少的矛盾。本文主要闡述輸電線路通道巡檢發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了輸電線路通道實(shí)現(xiàn)可視化遠(yuǎn)程巡檢的有效措施，以期為提高巡檢質(zhì)量、保證通道安全、降低工作負(fù)擔(dān)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 輸電線路通道;可視化;遠(yuǎn)程巡檢;實(shí)踐

引言

輸電線路通道受外部運(yùn)行環(huán)境的影響比較大，其使用壽命會(huì)因?yàn)槭艿酵饬Υ驌舳s短，既影響輸配電質(zhì)量，又增加了額外損失。實(shí)現(xiàn)輸電線路通道可視化遠(yuǎn)程巡檢有利于提高外部破壞防護(hù)效果，對(duì)維護(hù)輸電線路安全且可靠運(yùn)行具有重要意義，但實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要可視化、智能化、信息化、自動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)的支持。

1輸電線路通道巡檢現(xiàn)狀

1.1 遠(yuǎn)程巡檢遇到的難題

電力企業(yè)在針對(duì)輸電線路通道開(kāi)展遠(yuǎn)程巡檢工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到以下難題：第一，巡檢工作強(qiáng)度相對(duì)較大，主要原因表現(xiàn)在兩方面，一是科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的支持，使得輸電線路鋪設(shè)范圍愈加廣泛，運(yùn)維環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜;二是電力企業(yè)擁有的巡檢人員數(shù)量比較少，在崗的巡檢人員需要承受的工作強(qiáng)度逐漸變大。第二，巡檢過(guò)程中遇到風(fēng)險(xiǎn)的可能性提高，造成這一問(wèn)題的根本原因是部分輸電電路通道處于自然環(huán)境惡劣、交通條件較差的無(wú)人區(qū)，加上輸電線路通道相對(duì)較長(zhǎng)，巡檢人員的工作時(shí)間較長(zhǎng)，容易因?yàn)槠趯?dǎo)致巡檢不完全，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)某些隱蔽性安全隱患。第三，由巡檢人員對(duì)輸電線路通道進(jìn)行遠(yuǎn)程巡檢，可能會(huì)因?yàn)榫嚯x的原因發(fā)生“線路出現(xiàn)故障而巡檢人員未到位”的情況，在技術(shù)與設(shè)備的限制下，巡檢人員不能在第一時(shí)間分析引發(fā)原因、判斷故障源、確定解決手段，降低了輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性[1]。

1.2 以人工巡檢為主

我國(guó)的電力輸電線路通道一般安置于戶外，由于輸電線路需要延伸的距離長(zhǎng)達(dá)千余公里且所經(jīng)過(guò)的環(huán)境條件相對(duì)復(fù)雜，故而輸電線路通道極容易因?yàn)橥獠坎涣辑h(huán)境影響出現(xiàn)故障，為了保證輸配電質(zhì)量與安全，電力企業(yè)必須加大巡檢力度。過(guò)去，企業(yè)會(huì)采用人工巡檢的方式對(duì)輸電線路通道進(jìn)行巡檢，但這種方式需要消耗大量的人力物力，不僅巡檢人員承擔(dān)的工作壓力比較大，還易因?yàn)槿藶椴僮魇д`出現(xiàn)巡檢誤差。

2輸電線路通道可視化遠(yuǎn)程巡檢實(shí)踐

2.1 監(jiān)控終端技術(shù)

輸電線路通道可視化系統(tǒng)監(jiān)控終端主要為高清視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備、電源系統(tǒng)和其他配套設(shè)施。將高清視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在塔桿主材上，用于采集輸電線路通道的運(yùn)行信息，獲取到的視頻資料首先存儲(chǔ)在與塔桿相鄰的變電站中。例如球型高清視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備。該種監(jiān)控設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度為360°，最遠(yuǎn)監(jiān)控距離為500m;采用CCD型感光器，尺寸為1/4″;鏡頭型號(hào)為36x，水平視距在1.7～57.8。觀測(cè)其拍攝的實(shí)際通道畫(huà)面，清晰度優(yōu)異，即便在惡劣天氣狀況下畫(huà)面質(zhì)量也較高。由于特高壓輸電線路一般設(shè)置在偏遠(yuǎn)地區(qū)，周邊很難存在供電系統(tǒng)，因此在通道可視化系統(tǒng)中采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。該太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的運(yùn)行原理為：陽(yáng)光照射充足時(shí)，太陽(yáng)能系統(tǒng)在為用電設(shè)備供電的同時(shí)，給自身蓄電池充電;當(dāng)光照不足時(shí)，由蓄電池為用電設(shè)備供電。目前，有單位提出以風(fēng)光結(jié)合發(fā)電系統(tǒng)代替單獨(dú)的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步提升供電電源的穩(wěn)定性[2]。

2.2 信息存儲(chǔ)技術(shù)

通道可視化系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間采集視頻信息，加上高清視頻的影響，其信息體量非常龐大，在傳輸過(guò)程中需要占用較大的寬帶。為確保獲取視頻信息的安全與完整，同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行壓力，選擇采用分級(jí)存儲(chǔ)的方式，對(duì)視頻信息進(jìn)行保存。①塔桿級(jí)：高清視頻監(jiān)控終端本身安有存儲(chǔ)卡，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻的實(shí)時(shí)保存。用戶可結(jié)合自身需求，設(shè)置定時(shí)存儲(chǔ)或移動(dòng)偵測(cè)觸發(fā)采集等工作狀態(tài)。監(jiān)控終端工作時(shí)長(zhǎng)為12h/d，按照1280×720、15幀的高清視頻計(jì)算，連續(xù)存儲(chǔ)7d，選用64G存儲(chǔ)卡即可。②變電站級(jí)：以斷點(diǎn)續(xù)存的方式將前端采集的視頻信息存儲(chǔ)至變電站。該方式的優(yōu)點(diǎn)就在于整合了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和本地存儲(chǔ)兩種方式。常見(jiàn)的高清監(jiān)控裝置一般不具備自身存儲(chǔ)功能，僅依靠后端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這樣的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求較高，若網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不足，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、受損問(wèn)題。因此在監(jiān)測(cè)終端設(shè)置視頻緩沖區(qū)，以免因傳輸負(fù)荷過(guò)大導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)、終端導(dǎo)致資料丟失。例如當(dāng)出現(xiàn)斷網(wǎng)情況時(shí)，前端可正常對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，再將緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到后端硬盤(pán)。連續(xù)存儲(chǔ)30d，若每個(gè)變電站接入30個(gè)監(jiān)控終端，設(shè)置硬盤(pán)4TB×2即可。③主站級(jí)：在監(jiān)控中心設(shè)置存儲(chǔ)磁盤(pán)，將來(lái)自終端的信息分裂存儲(chǔ)在磁盤(pán)中，并進(jìn)行檢索和調(diào)取。存儲(chǔ)時(shí)間為2年，需要8×4TB的磁盤(pán)陣列。

2.3 建立無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)

利用無(wú)人機(jī)構(gòu)建可視化遠(yuǎn)程巡檢系統(tǒng)，能夠增強(qiáng)系統(tǒng)開(kāi)展遠(yuǎn)程巡檢工作的抗風(fēng)能力、延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間，有利于提高輸電線路通道巡檢工作效率與質(zhì)量。由于不同的無(wú)人機(jī)呈現(xiàn)出的飛行特點(diǎn)不同，所以在應(yīng)用無(wú)人機(jī)可視化遠(yuǎn)程巡檢系統(tǒng)開(kāi)展工作時(shí)，巡檢人員需要根據(jù)任務(wù)具體要求確定飛行指標(biāo)，選擇適應(yīng)性最強(qiáng)的無(wú)人機(jī)。目前在輸電線路通道遠(yuǎn)程巡檢工作中比較常用的無(wú)人機(jī)主要有：第一，便捷式多旋翼無(wú)人機(jī)可以搭載可見(jiàn)光設(shè)備、紫外設(shè)備、紅外設(shè)備、激光掃描設(shè)備等，基于此對(duì)輸電線路通道環(huán)境進(jìn)行掃描，有利于提高遠(yuǎn)程巡檢工作的精細(xì)化程度;第二，固定翼無(wú)人機(jī)具有飛行速度快的優(yōu)點(diǎn)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成長(zhǎng)距離、大面積輸電線路通道巡檢工作，若是搭載可見(jiàn)光設(shè)備與紅外設(shè)備，還能進(jìn)一步提高巡檢速度;第三，在針對(duì)輸電線路通道遠(yuǎn)程巡檢建立三維模型時(shí)，可以使用搭載了SAR的無(wú)人直升機(jī)，此類無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)獲得的參數(shù)準(zhǔn)確性較高[3]。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，傳統(tǒng)的人工巡檢手段已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)輸配電要求，無(wú)法在輸電線路通道遠(yuǎn)程巡檢過(guò)程中保證工作質(zhì)量，因此電力企業(yè)要重視可視化、智能化等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，基于此優(yōu)化遠(yuǎn)程巡檢裝置、構(gòu)建智能巡檢系統(tǒng)，采用科學(xué)性較強(qiáng)的精細(xì)化管理模式提高巡檢效率，有利于保證輸電線路運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 錢正浩，胡長(zhǎng)華.VR技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合的電力通道可視化管理[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2019，38（4）：173-176.

[2] 熊山，李軍鋒，馮偉夏，等.GIS和VR技術(shù)下的電力通道可視化管理[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017，（22）：262.

[3] 呂志來(lái)，劉浩，李海，等.輸電線路通道可視化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)踐[J].電力信息與通信技術(shù)，2016，14（9）：52-57.