崔孟陽 王宇昕 李琪 崔佳靜

摘要：對于輸電線路而言，科學應用智能技術開展巡檢工作，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，使相關操作人員的生命安全得到切實的保障，進而憑借智能技術完成準確、大范圍的電力線路的巡檢項目。

關鍵詞：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，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

智能建模技術采用三維模型“激光點云”和“逆向參數(shù)化建?！钡燃夹g，將輸電線路的設備信息、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)目預測生長，河流預測流向等模擬預警，使電網(wǎng)分布更加合理化，避開可預測的危險。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與電力監(jiān)測預警響應相融合，開發(fā)了電網(wǎng)氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)、電力智慧應急預案系統(tǒng)和電力應急大數(shù)據(jù)指揮決策平臺，對不合理輸電線路進行安全預警，提高輸電線路的設備風險管控力度，應急操作響應速度。

1.2無人機巡檢技術

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鍵技術手段。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，遠程操控無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，科學運用智能無人機裝置，以確保無人機實施成效為目標，使智能無人機的應用作用得到最大程度的體現(xiàn)，需要在實施過程前完成預備工作。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，務必關注無人機的飛行高度，應當在進入起飛環(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，技術性能總體達到國內(nèi)領先水平，部分技術指標國際領先，目前該技術已在全國27個省試點應用。

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)“異常”“缺陷”等結(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，旨在建設全國領先的智能輸電線路體系。

1.5衛(wèi)星寬帶通信技術

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)星通信技術日漸完善，鏈路通信成本與傳輸距離無關，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)以及設備條件較差的農(nóng)村地區(qū)獨立運行?，F(xiàn)已被廣泛應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。

2傳統(tǒng)運維效率提升

2.1建設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)等先進技術在線監(jiān)測線路故障、精準定位故障所在地，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、明確責任人、預計引入防外破智能監(jiān)測終端應用等。該應用能夠通過高壓導線感應取電，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)增容設備提升導線容量

近幾年我國用電負荷逐年攀升，導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，緩解電力建設壓力。

2.4人工操作無人機提高效率

無人機如今被廣泛應用到各處高架空輸電線路，操作員僅需操控無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便可恢復如常。

2.5機器人巡檢

機器人巡檢可以對山體等地形復雜地區(qū)進行巡檢，人工巡檢復雜地形有時需要經(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)出標準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)、線路災害預警等技術的發(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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