高压输电线路智能巡检新技术探讨 赵义南

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:赵义南 李鑫
[导读] 摘要:目前,我国电网规模不断扩大,高压输电线路运行维护面临较大工作压力,在此背景下智能巡检起到了重要作用,改变了传统巡检的不足,有助于巡检效率的提高。
        (深圳供电局有限公司  广东深圳  518000)
        摘要:目前,我国电网规模不断扩大,高压输电线路运行维护面临较大工作压力,在此背景下智能巡检起到了重要作用,改变了传统巡检的不足,有助于巡检效率的提高。文章通过对智能巡检的重要性进行分析,探讨智能巡检新技术的具体应用。
        关键词:高压线路;输电线路;智能巡检;巡检技术
        引言
        随着科学技术的不断革新,高压输电线路在巡检方面也实现了由传统人工巡检到智能巡检的新的变革。高压输电作为国家电力系统的重要组成部分,是推动国民经济正常运行的保障,在这一领域实现智能科技的变革,为提高巡检效率、完善巡检工作奠定了良好的基础。
        1智能巡检应用的重要性
        从目前我国电力行业的整体情况来看,电力系统的巡检工作基本上都是以人工巡检的方式来完成的,即工作人员首先记录电力系统设施在运行过程中的状态和出现的问题,然后将这些信息输入电力管理系统中,最后针对这些问题进行处理。这种传统的输电巡检模式存在误差较大、巡检范围较小等缺陷。因此,找到一种新型的电力输电巡检方式,是相关工作人员必须重点研究的问题。智能巡检系统主要包含智能巡检管理平台和智能巡检移动终端两部分。智能巡检管理平台作为智能巡检移动终端的主控制台,功能涵盖地理分析、绩效分析、可视化大屏、人员管理、班组管理、线路管理、缺陷管理以及任务管理等部分,为管理员对巡检人员和巡检信息进行管理提供平台。智能巡检移动终端作为智能巡检管理平台的延伸,利用北斗定位技术对巡检员和巡检对象进行定位,并结合地图服务相关技术实现杆塔定位和路径导航功能;通过对设备分类,在GIS地图中建立各类设备的展示,实现图形化巡检操作,可实时记录巡检轨迹,并且在巡检途中可随时上报缺陷隐患,提高了巡检效率,并根据人工巡检的历史轨迹,选择最优路径并作为标准巡检任务,定时下发给指定的巡检人员。
        2高压输电线路智能巡检新技术分析
        2.1无人机智能巡检
        智能化是电力无人机巡检的发展趋势,现阶段可分为两个部分:用于减轻后期数据处理工作量的巡检图像数据处理智能化和用于减少无人机巡检对专业工作人员依赖的无人机全自主智能巡检.二者并非相互独立,一方面,与汽车自动驾驶类似,目前无人机自主导航研究大量使用机器视觉进行辅助,与巡检图像数据处理存在一定的交叉;另一方面,良好的全自主巡检系统可以保证巡检过程中流程的标准化,避免人为因素造成巡检质量参差不齐,规范巡检数据采集,降低后期数据处理难度.从技术上来讲,完全的自主巡检(即在陌生的环境中,仅依赖少量的先验知识自主完成巡检任务)所涉及的技术面更广,约束条件更多(如无人机计算能力、载荷等),难度更高,是现阶段无人机巡检智能化发展的终极目标.要实现无人机巡检智能化,需要解决数据智能处理、无人机自主导航和续航三个核心问题.
        2.2智能巡检系统应用
        首先巡检人员要下载任务计划,根据任务查找相应的任务路线轨迹以及设备巡视记录。然后进行现场巡检。现场巡检是系统的核心任务,巡检中工作人员根据任务GPS路线到达杆塔,依据系统提示对杆塔的线路、附属设施、通道环境进行巡检。发现缺陷及隐患填写具体详细信息,添加后PDA会上传到服务器,后台管理人员会审核更新。电力线路智能管理系统的另一核心功能是缺陷库编制。将各种缺陷进行分级编制并标注不同的编号,让电力线路巡检工作更加灵活高效。同时电力线路智能巡检集成了网络通信和计算机技术具有非常先进的性能,适应当代线路巡检的工作需要。另外智能线路巡检系统选用成熟稳定的产品硬件和软件可靠性也大大增加。而且系统还具有开放性和扩展性,具有良好的系统兼容能力,能够为电力线路的巡检工作提供灵活高效的工作方式。


        2.3机器人巡检
        机器人巡检是在电力巡检过程中的新的巡检方式,相对于无人机巡检来说,机器人巡检虽然在效率方面不够高、在传输数据和影像的过程虽然较为缓慢,但是其不受自然环境的影响。由于无人机在应用的过程中很容易受到自然环境的影响,当遇到恶劣的天气环境,比如大雾或者大雨等,就无法进行工作,或者存在传输过程中的问题,但是利用机器人进行巡检就可以规避这一问题,借助机器人,可以在巡检的时候不受自然环境的影响,可以定时定点地进行巡检。同时,机器人在应用的过程中配合一些新型的技术手段还可以扩大巡检的范围,提高巡检的力度。当前,由于机器人的这些优势,已经较为广泛地应用于电力巡检的过程中。机器人在实际作业的过程中,会根据施工现场的实际要求,利用自身的功能满足施工的需求。机器人在作业中的主要功能包括自主定位、特殊巡视、进行电路状态的分析以及预警提示等等。它在工作中可以不受到电路危险的影响,自如的在电线上行走,跨越对于人工来说较为危险的障碍。机器人主要通过本身携带的摄像机或者是红外测试仪进行图片或者影像的传输,将采集到的这些信息传递回地面的工作站,工作站的人员通过机器人收集到的这些信息判断相关的电路情况,为工作人员的分析提供方便。
        2.4在线监测
        在现阶段,电力设施的维护和检查一般采用定期测试和维护的方法,可以最大程度地改善和解决设施的大多数不足和问题。但是,这种定期的预测试和维护的方法不能直接反映运行设施的详细信息和设施的运行状态,也无法预先预测意外的故障。当前,电力系统的规模越来越大,人们对电力的要求也越来越高。原始的维护方法不再适合将来的需求。为了满足未来的需求,电力设备应从使用先进的物联网技术和故障诊断技术来监视电力设备的在线状态,例如变压器,母线,电容器,避雷器等,并实现设备的突然故障通知,因此以达到及时监控的目的。
        2.5智能巡检移动终端
        智能巡检移动终端作为智能巡检管理平台的延伸,管理平台制定巡检任务后,巡检员手持该终端进入现场进行巡检作业,利用该终端完成线路导航、巡检记录、缺陷登记和上报等巡检功能。比如:“每日任务”自动接收该巡检人员需执行的任务,并展示每个任务的状态(已过期、未开始、未结束、已结束)。在巡检任务进行过程中系统会实时记录轨迹,巡检人员可以进行巡检签到,缺陷上报,数据纠正的操作,并且提交这些操作时都会记录和提醒巡检人员上报的数据和系统中已录入的数据之间的差异。“线路巡检”可以让巡检人员手动发起任务,可自由选择线路、设施类型、以某个设施作为起点,以某个设施作为终点,便于执行临时任务。“缺陷告警”可以随时上报线路巡检中人工发现的缺陷,也可以实时查看线夹测温告警和微拍图片告警,巡检人员可以通过GIS地图快速前往告警所在地进行处理并上报后台。以应对恶劣的信号环境,避免数据丢失造成的重复劳动。“群组聊天”可分为不同的工作组,进行语音、文字、图片、视频、位置的交流,不必切换到其他IM工具,提高工作效率。“公告查看”可查看后台管理人员推送的图文公告和重要通知。
        结语
        总而言之,在科学技术的推动下,越来越多的领域实现了发展的智能化,无人机以及机器人、监测技术等在电力系统中的应用是这一领域的重大突破,是科技智能化发展的证明。通过这一这些智能化设备的发展,不仅可以提高电力行业的稳定性以及安全性,还可以及时帮助人们实时掌握电力输送的动态情况,节约大量的人力物力,降低能源消耗、数据信息传递标准,具有很好的经济效益。
        参考文献:
        [1]周宗国,丁宇洁,周光珍,高在武.高压输电线路智能巡检新技术[J].科学技术创新,2018(20):155-156.
        [2]杜欣.高压输电线路智能巡检机器人的研制与应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(29):141.
        [3]杜志华,马楠,张钰姝.基于移动GIS的配网数字巡检系统研究[J].广东科技,2015(24):25-36.
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