隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，全社會對供電可靠性要求不斷提高，且近年來城市化快速發(fā)展，輸電線路外部運行環(huán)境日趨復(fù)雜，企業(yè)內(nèi)部專業(yè)管理更趨精益化等等系列問題擺在輸電專業(yè)面前。是繼續(xù)固守傳統(tǒng)，還是自力更生解決問題?改革是發(fā)展的硬道理，南方電網(wǎng)公司超高壓輸電公司廣州局(下稱廣州局)在數(shù)字化、智能化的輸電線路的建設(shè)上，走出了自己路。

統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)思路，全方位構(gòu)建智能線路

廣州局以±500kV牛從直流為試點開展智能輸電線路建設(shè)，立足于設(shè)備狀況、運行特點，以需求為導向、突出創(chuàng)新融合，結(jié)合設(shè)備及環(huán)境的典型特征，從智能巡視、智能操作、智能安全、智能建模、平臺建設(shè)、標準制度以及運維模式改革6方面作為牛從直流智能線路建設(shè)內(nèi)容，打造具備“可觀、可感、可測、可智”等特征的智能輸電線路，達到“設(shè)備狀態(tài)一目了然、風險管控一線貫穿、生產(chǎn)操作一鍵可達、決策指揮一體作戰(zhàn)”管控效果。

堅持需求導向，注重實效解決生產(chǎn)所需

智能巡視通過“移動式”與“固定式”兩種技術(shù)，移動式主要采用升機巡視、無人機或以其為載體搭載可見光、紅外、激光雷達等荷載組合開展巡視作業(yè);固定式巡視主要通過加裝圖像、視頻以及微氣象、測溫等監(jiān)控監(jiān)測終端開展現(xiàn)場設(shè)備及外部隱患監(jiān)視和監(jiān)測，實現(xiàn)線路通道實時感知;同時通過衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)、臺風信息、山火以及雷電信息等打造“空天地”的立體協(xié)同防控體系，提升輸電線路設(shè)備狀況感知和環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測水平，使輸電線路具備全狀態(tài)實時感知和辨別能力。

圖1 各類在線監(jiān)測裝置

智能操作技術(shù)從無人機自動駕駛、駐塔式機器人、基于柔性繩索的自動升降裝置等共7個方面進行推進，實現(xiàn)了現(xiàn)場操作無人化與(半)自動化。無人機自動駕駛固化了“一人多機”、區(qū)域“單機多線”、“多機協(xié)同”等集群作業(yè)模式，同時運用“5G+機巢”助力無人機智能協(xié)同巡檢，實現(xiàn)遠方“一鍵操控、數(shù)據(jù)實時回傳”。在空域管制等受限區(qū)域采用智能巡檢機器人有效對重點管控設(shè)備開展自主巡檢，利用機器人的前端AI數(shù)據(jù)分析等功能保證隱患缺陷無遺漏。在數(shù)據(jù)管理方面，部署了公司首創(chuàng)的“眾包式”閱片平臺，實現(xiàn)輸電線路巡檢數(shù)據(jù)一鍵歸檔上傳及缺陷隱患的自動識別，可1小時內(nèi)采用基于”AI+人工復(fù)核” 技術(shù)完成對單架次5000余張巡檢圖像閱片并自動生成機巡報告。

圖2噴火無人機

圖3 無人機飛行航跡自主規(guī)劃

圖4智能巡檢機器人

圖5無人駐守機巢

智能安全主要通過行為識別、生物識別、工器具狀態(tài)標識、穿戴設(shè)備、電子圍欄等技術(shù)為主體，在工作區(qū)域人員資質(zhì)、安措布置等應(yīng)用場景實現(xiàn)智能管理，提高工作效率，保證作業(yè)準備、作業(yè)過程和作業(yè)終結(jié)全過程安全。例如在施工準備前開展基于“三維模型預(yù)演+360全景地形勘測+網(wǎng)格化高精度氣象預(yù)測”的作業(yè)風險預(yù)演，辨識風險并針對性采取預(yù)控措施。施工過程中應(yīng)用自行研制的具有“聲光”告警及遠程可視化的智能驗電器、具備“定位功能”與“狀態(tài)識別”的智能接地線、“空間感知”及“交叉互鎖”式智能安全帶等智能裝置保證現(xiàn)場作業(yè)安全。

圖6 網(wǎng)格化高精度氣象預(yù)測

圖7 360°還原現(xiàn)場真實原貌

圖8開展樹木工況模擬

圖9智能接地線

圖10 智能驗電器

智能建模技術(shù)方面采用“激光點云”三維模型及“逆向參數(shù)化建模”技術(shù)，匯聚輸電線路設(shè)備信息、作業(yè)信息、環(huán)境信息等，形成輸電線路信息門戶和工作臺。可以開展樹木倒伏分析，并根據(jù)需求開展大型機械吊裝預(yù)演、帶電作業(yè)距離量測等，具備“樹木預(yù)測生長、倒伏風險”等開展模擬演練能力，實現(xiàn)樹障隱患動態(tài)預(yù)警式管理。

圖11智能建模-樹障動態(tài)管理

輸電智能平臺建立在各生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)之上，綜合分析各業(yè)務(wù)狀況，為生產(chǎn)指揮決策提供系統(tǒng)支持，具備多維可視化展示、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急指揮、運營監(jiān)視、風險管控、計劃管理等功能。融合了多源數(shù)據(jù)，打破了數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)了輸電各專業(yè)系統(tǒng)從“垂直封閉”向“水平開放”的數(shù)據(jù)融合模式轉(zhuǎn)變，全面提升設(shè)備風險管控力、生產(chǎn)指揮穿透力、應(yīng)急處置響應(yīng)力。

圖 12輸電智能平臺

建設(shè)成效初顯威，效益提升顯著

智能線路建設(shè)投運以來，線路運維質(zhì)效及安全指標顯著提升，線路故障停運率保持0次/百公里，作業(yè)人員零違章、零事故。依托泛在物聯(lián)技術(shù)，充分利用各種在線監(jiān)測裝置，實現(xiàn)設(shè)備實時感知;同時結(jié)合輸電智能支持平臺，對各專業(yè)數(shù)據(jù)進行指標化管理，自動生成報表、分析報告等，避免了人工匯總統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

通過智能輸電線路的建設(shè)，向科技要生產(chǎn)力，向數(shù)據(jù)要價值，解放人力資源，同時推動運維工作模式改革，實現(xiàn)降本增效。切實將一線運維人員從重復(fù)繁瑣的工作中解放出來，在提升現(xiàn)場設(shè)備本質(zhì)安全的同時，一線運維人員可以更加專注于數(shù)據(jù)分析工作，進一步支撐輸電線路智能化建設(shè)。為公司智能電網(wǎng)建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供人才支撐。