基于“人工+智能”環境下輸電線路風險預警巡查方式提升分析

彭博

摘要：隨著城市電網建設的不斷增加，以及日常電力設備檢修的需要，電網運行方式頻繁轉變，對輸電線路供電可靠性與安全性提出了更高要求。面對輸電線路傳統人工風險預警巡查方式的不足，“人工+智能”風險預警巡查方式有效提升線路的穩定性與安全性，彌補人工巡視不足，提高巡查效率。

關鍵詞：風險預警巡查;人工;智能;

引言

變電設備或輸電線路在某一時段因改造及檢修的需要，電網運行方式發生改變，需要線路運維人員對線路及設備進行特巡特維，以確保電網的穩定運行。本文通過對比傳統人工與“人工+智能”巡查方式，將二者相關特點進行詳細分析，對有效提升輸電線路風險預警巡查過程的安全性，探索新的線路特巡特維模式具有一定的啟示作用。

一、傳統輸電線路風險預警巡查方式

由于輸電線路經過的地理環境的復雜性，決定了其易受氣候、施工、本體隱患等因素影響，極易導致線路故障的發生。而傳統的巡查方式，則以人工巡視為主。而風險預警巡查指的是通過制定與執行相關特巡特維方案，采取不間斷巡視，以達到避免線路外破等事故，最終保障線路安全供電目的。

但人工巡視通常存在巡視密度不高，工作量大、巡視效果受個人經驗影響等特點，如果發生地理環境以及氣候的變化，人工巡視也會難以進行，并且存在一定的危險性與滯后性，所以相關人員往往不易發現線路的相關隱患，巡視效率低下。

以一個運維500公里輸電線路的8人運維班組為例，一旦遇到多條線路的風險預警任務，班組人員將無法滿足要求，往往要通過借用等方式，來完成任務，其他日常線路巡視、檢修任務無法保證及時進行。

二、基于增加巡查頻次與巡視人員的風險預警巡查方式

與傳統風險預警巡查方式類似，通過提前排查線路隱患，安排固定蹲守點，增加巡視人員提高線路巡查的頻次的方法，來提高線路巡查密度高，保證對風險隱患的預控。此方法為當前廣泛采用風險預警巡查方式。

此方法能夠保證短距離線路的巡查密度，能夠對線路外破進行有效的防范。但仍然受氣候、地理環境等因素影響，側重點仍然僅針對線路外破方面，且對人員投入需求量極大，并且無法做到逐基逐檔蹲守。此外巡查人員與蹲守人員之間還需進行針對蹲守點布置、生活安排上的溝通聯系，在一定程度上影響了巡查效率。

三、基于人工操作無人機風險預警巡查方式

目前，隨著無人機的普及應用，電網巡檢已經逐漸實現“人巡+機巡”的模式。人工操作無人機完成線路巡視是當前供電企業應用最廣方式之一，此方法具有靈活簡單的特點，無需特別準備，僅需滿足有飛手和無人機設備即可。然而無人機線路巡視對人為因素要求極為嚴格，拍攝距離與拍照要求皆需滿足相關要求。但由于飛手個人的操作技術和工作經驗的問題，常常出現同一條線路在不同飛手飛過產生迥異的巡視結論。同時，飛手的培養與形成飛手隊伍需要花費大量的時間與費用，一旦遇到惡劣天氣，無人機也無法發揮其真正的作用，無人機墜機率也一直居高不下。行業迫切需要一個能夠降低門檻，不完全依賴人員操作手法與經驗要求的方式。隨之而來的就是基于三維點云無人機自主巡檢模式。

基于三維點云無人機自主巡檢模式是以無人機搭載可見光或者激光雷達采集點云數據，通過對包含線路的位置信息的數據建模，完成人工航跡規劃后，使用具有RTK定位系統的無人機即可實現自主巡檢。相比以往，自主巡檢完全可以按照事先規劃好的航跡完成拍照，在減少對操作人員技術水平依賴的同時，數據采集也可以滿足標準。并且可以提前在點云數據中讀取線路交叉跨越、建筑與施工的安全距離。但前期的數據采集過程十分漫長，點云數據建模需要花費大量的時間進行處理，航線仍需人工多次進行規劃調整。

因此，僅憑無人機進行巡檢，仍然無法滿足特巡特維條件下線路運維的需要。

四、基于“人工+智能”環境下輸電線路風險預警巡查方式

較傳統輸電線路風險預警巡查方式相比，“人工+智能”方式是指利用線路在線監控、無人機等設備，協同人工來實現對線路的全方位監控，構建“立體巡檢+集中監控”運檢新模式。相比于傳統模式的風險預警，利用設備不但可以完成對線路外破的實時監控，還可以實現對線路缺陷及桿塔本體的多頻次監測。實現設備狀態全面管控、業務流程簡潔高效，不受天氣影響，極大減少對參與人員的需求量，擺脫單一設備或人員巡查劣勢。

在進行風險預警巡查之前，可以通過日常無人機對相關線路進行三維點云建模，實現對相關隱患點數據收集，掌握厘米級的線路交跨物數據，確定巡視重點區段。利用采集好的點云數據對相關線路進行無人機航跡規劃，實現下一步風險預警期間無人機自主巡檢。并且可以提前通過無人機自主巡檢，查找出線路存在的隱患，對嚴重影響線路運行的缺陷進行提前消缺，從而進一步保障在風險預警期間的線路的安全穩定運行。針對有條件的線路，提前安裝在線監控設備，并完成調試。在線監控設備可以全天候監測惡劣環境中高壓線路的運行狀況，并已實現人工AI提前識別預警，從而極大降低由氣候、建筑施工等因素引發的跳閘事故。

在基于“人工+智能”環境下輸電線路風險預警巡查方式下，僅需少量的巡查人員，進行流動巡查。利用在線監控的提前預警對潛在外破點進行巡查或蹲守等模式的“特殊關照”，在沒有安裝在線監控的風險預警線路可以進行無人機4G直播，實現實時畫面傳輸，可實現風險預警分級管理，“一患一檔”、“一患一措施”，以此為抓手從“內外結合、疏堵結合、嚴細結合”等方面下功夫以達到同樣的監控效果。

以目前已經完成在線監控覆蓋的220千伏孝魯線為例。以“人工+智能”模式進行風險預警巡查，只需安排1名監控室人員和4名巡查人員。4名巡查人員按所劃分區段線路進行巡查，重點留意所在轄區內外破與線路隱患。1名在線監控人員對86基桿塔進行實施監控，在系統提前預警的同時，及時對當時可能發展為外破點的地方進行預警，并隨時安排巡查人員核實。

五、結語

在輸電線路里程“井噴”式增長，產業結構向著勞動集約型轉變的趨勢下，“人工+智能”方式為線路特巡特維條件下提供了一種高效巡查線路新模式，是輸電線路智能化運維的新方向。在無人機與在線監控的協同下，無人機AI自動識別缺陷，監控自動預警推送外破威脅，這將大大減少人員勞動強度，實現線路巡查的規劃化、標準化，這些新技術在增強線路運行可靠性與安全性的同時，將翻開智能電網巡檢的新篇章。

參考文獻

[1]林仁雄.輸電線路無人機自動巡檢的實現與應用[J].科技資訊，2019，17（21）：35-36.

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