崔孟陽 王宇昕 李琪 崔佳靜

摘要：對于輸電線路而言，科學(xué)應(yīng)用智能技術(shù)開展巡檢工作，不但可以使整體工作質(zhì)量與成效得到有效提高，降低巡檢環(huán)節(jié)的資金成本，還可以保證電力線路檢修工作的參考依據(jù)具備有效性，使相關(guān)操作人員的生命安全得到切實的保障，進而憑借智能技術(shù)完成準(zhǔn)確、大范圍的電力線路的巡檢項目。

關(guān)鍵詞：智能輸電線路;傳統(tǒng)運維效率;影響

智能輸電線路是在堅實可靠的傳統(tǒng)輸電線路的基礎(chǔ)上結(jié)合人工智能、檢測傳感、數(shù)據(jù)融合、信息通信等先進技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸更加高效可靠，運行維護效率提高。本文通過研究分析智能輸電線路所采用的高新技術(shù)并與傳統(tǒng)輸電線路相比較，以此來分析智能輸電線路的優(yōu)缺點，進而分析出高新技術(shù)的融合是如何影響輸電線路的傳統(tǒng)運維效率。

1我國智能輸電線路發(fā)展情況

1.1智能建模

智能建模技術(shù)采用三維模型“激光點云”和“逆向參數(shù)化建模”等技術(shù)，將輸電線路的設(shè)備信息、環(huán)境信息、作業(yè)信息等進行總結(jié)，形成輸電線路信息門戶和操作臺。實現(xiàn)數(shù)目預(yù)測生長，河流預(yù)測流向等模擬預(yù)警，使電網(wǎng)分布更加合理化，避開可預(yù)測的危險。全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云平臺等先進科技技術(shù)與電力監(jiān)測預(yù)警響應(yīng)相融合，開發(fā)了電網(wǎng)氣象災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)、電力智慧應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)和電力應(yīng)急大數(shù)據(jù)指揮決策平臺，對不合理輸電線路進行安全預(yù)警，提高輸電線路的設(shè)備風(fēng)險管控力度，應(yīng)急操作響應(yīng)速度。

1.2無人機巡檢技術(shù)

目前我國電網(wǎng)規(guī)模已居世界首位，架空輸電線路巡檢是保證我國輸電線路安全運行的關(guān)鍵技術(shù)手段。我國特高壓線路桿塔一般高達50m以上，人工檢測變得很難準(zhǔn)確識別故障。這就需要一個合理的智能巡檢方法，目前我國架空輸電線路巡檢的重要手段是依靠無人機，人工操作巡檢，減小了巡檢危險性，遠程操控?zé)o人機代替巡檢人員到惡劣環(huán)境下進行巡檢，但此方法依然依靠人為主觀判斷，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，我國開始研制能夠自動判斷線路故障的巡檢無人機，不過數(shù)據(jù)分析、圖像識別仍然需要極大的分析做支撐，研究人員還正在努力將算法輕量化。在圍繞電力線路開展巡檢工作的過程中，科學(xué)運用智能無人機裝置，以確保無人機實施成效為目標(biāo)，使智能無人機的應(yīng)用作用得到最大程度的體現(xiàn)，需要在實施過程前完成預(yù)備工作。首先必須對合適起飛與下降的地點進行現(xiàn)場勘查，規(guī)避鬧市等繁復(fù)地區(qū)并和人群保留特定的距離，同時在保障無人機裝置安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上開展巡檢工作。另外，無人機裝置在飛行過程中，遙控信號很可能會遭受高層建筑以及山脈等物體的阻礙。所以，務(wù)必關(guān)注無人機的飛行高度，應(yīng)當(dāng)在進入起飛環(huán)節(jié)之前，優(yōu)先圍繞巡檢地區(qū)內(nèi)的高層物體開展環(huán)境勘察，同時把智能無人機裝置的飛行高度調(diào)整在障礙物上方2.5～5m之間。

1.3智能圖像分析

我國國家電網(wǎng)研發(fā)出一套輸電線路巡視圖像智能分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)旊娋€路中的絕緣子爆裂、鳥巢、線夾傾斜等典型故障的識別率高達94%以上，同時，系統(tǒng)運行效率是傳統(tǒng)人工的3～5倍，技術(shù)性能總體達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，部分技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先，目前該技術(shù)已在全國27個省試點應(yīng)用。

1.4分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)

分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)只有路由器大小，但能夠接入線路塔周邊的所有感知終端。原本我國故障檢測傳感系統(tǒng)雖然大量應(yīng)用，但系統(tǒng)之間不能互相融合，每個感知終端都需要單獨的匯聚裝置進行匯聚，效率較低。而新興的分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)能夠?qū)⑤旊娋€路進行在線全景監(jiān)測，大大降低了維護難度，簡化操作流程，將所有數(shù)據(jù)匯集到一臺主機進行分析評估，一旦出現(xiàn)“異?！薄叭毕荨钡冉Y(jié)果，系統(tǒng)會第一時間告警。根據(jù)廣東電網(wǎng)發(fā)布的相關(guān)文件，廣東省正在加強智能能源工程的發(fā)展，明確指出分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)的重要性，未來會加大對智能輸電線路的投資，爭取全網(wǎng)提升數(shù)字智能化和自動化水平，旨在建設(shè)全國領(lǐng)先的智能輸電線路體系。

1.5衛(wèi)星寬帶通信技術(shù)

衛(wèi)星寬帶通信也稱多媒體衛(wèi)星通信，指的是通過衛(wèi)星進行語音、數(shù)據(jù)、圖像的處理和傳送。目前我國衛(wèi)星通信技術(shù)日漸完善，鏈路通信成本與傳輸距離無關(guān)，衛(wèi)星通信不受地理位置、天氣情況的影響，可以在偏遠地區(qū)以及設(shè)備條件較差的農(nóng)村地區(qū)獨立運行?，F(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到智能輸電線路中，可以很好地滿足需要高速交互的業(yè)務(wù)。

2傳統(tǒng)運維效率提升

2.1建設(shè)成果顯著提升故障排除速率

智能輸電線路的發(fā)展和投運，使我國實現(xiàn)故障停運率保持0次/百公里，施工人員違章等事故接近于零。充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)在線監(jiān)測線路故障、精準(zhǔn)定位故障所在地，對故障數(shù)據(jù)進行自動化分析，避免人工匯集數(shù)據(jù)費時費力，大量節(jié)省了操作人員時間，使線路故障能夠在第一時間被處理。運維人員可以專注于分析其他工作，進一步提升我國智能輸電線路的發(fā)展速度和可靠性。

2.2建設(shè)成果提升防外破水平

2019年4月3日，某省大道施工現(xiàn)場召開防范施工外力破壞工作會議，會議介紹了防外破的主要措施，包括提高防范意識、明確責(zé)任人、預(yù)計引入防外破智能監(jiān)測終端應(yīng)用等。該應(yīng)用能夠通過高壓導(dǎo)線感應(yīng)取電，利用高清攝像頭監(jiān)控通道內(nèi)情況，對采集到的圖像進行智能識別，該終端能夠在極短時間內(nèi)檢測輸電線路線下施工作業(yè)破壞等故障，利用110dB的聲音報警第一時間通知相關(guān)操作員，極大水平的提高了防止輸電線路外部破壞的水平，充分保障電網(wǎng)的可靠運行。

2.3動態(tài)增容設(shè)備提升導(dǎo)線容量

近幾年我國用電負荷逐年攀升，導(dǎo)致一些老舊的電線已經(jīng)不足以負荷高強度的用電需求，傳統(tǒng)方式只能人為更換大容量導(dǎo)線，但此方法耗時、工程量巨大、對維修人員要求極高并且多數(shù)電線路桿不能滿足需求需要升級，多年以來，雖取得一部分成效，但速度極慢。但通過動態(tài)增容的方式，能將輸送容量提高30%，而此方式僅僅需要安裝動態(tài)增容裝置就能夠?qū)崟r確定輸送限額，提高輸送容量，緩解電力建設(shè)壓力。

2.4人工操作無人機提高效率

無人機如今被廣泛應(yīng)用到各處高架空輸電線路，操作員僅需操控?zé)o人機對線路進行巡檢即可發(fā)現(xiàn)問題，極大提高巡檢效率，對部分漂浮物所引發(fā)的問題，僅需無人機即可處理，不僅不需要電路停電，還大大節(jié)約了處理時間，僅需15～20min便可恢復(fù)如常。

2.5機器人巡檢

機器人巡檢可以對山體等地形復(fù)雜地區(qū)進行巡檢，人工巡檢復(fù)雜地形有時需要經(jīng)過溝壑、沼澤，甚至還要面臨高反等困難，機器人巡檢可以解放人工，該機器人僅需在控制基站下達指令，它便會開始巡視，基桿塔間僅耗時45min，是人工效率的6倍以上，電力充足時能夠連續(xù)巡視10km，在太陽能基站進行補給便可繼續(xù)巡檢，經(jīng)過多次升級，該機器人已經(jīng)可以將之前30d的巡檢周期縮短至10d，預(yù)計未來兩到三年便可全面進行使用。我國某公司已研發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)式室外輪式巡檢機器人智能巡檢機器人系列產(chǎn)品，具有異常溫升檢測、設(shè)備狀態(tài)識別、室外環(huán)境監(jiān)控檢測等功能，可實現(xiàn)全天候、全自主、全方位智能巡檢。

3結(jié)語

綜上所述，我國的智能輸電線路比之傳統(tǒng)輸電線路有很大的優(yōu)勢，不僅大量節(jié)約了人力，培養(yǎng)專業(yè)人才比以往變得更容易，在數(shù)據(jù)處理方面也更加高效，處理精度逐步提高。目前我國相關(guān)電力部門已經(jīng)將工作重心轉(zhuǎn)移到了智能輸電線路建設(shè)中來，我國多個企業(yè)都致力于研究自動化的巡檢系統(tǒng)，越來越多的技術(shù)支持能夠看出智能輸電線路對運維效力的提升有很大助力，如智能巡檢系統(tǒng)、線路災(zāi)害預(yù)警等技術(shù)的發(fā)展無疑能夠有效提高我國輸電線路的運維效率。

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