高壓輸電線路運維管理新模式構建方案探究

深圳市輸變電工程有限公司 胡冬成

1 高壓輸電線路運維管理模式分析

1.1 集中管理分片運維模式

該模式具有專業能力能力突出企業資源管理集中的優勢，由于其在實際應用過程中，主要是以輸電線路的運行和維護管理為主，工作納入單一且崗位設置階段，所以提高了輸電線路運維管理過程中統一管理工作的質量和效率，為新技術、新材料以及新工藝在輸電線路運維管理中的推廣和應用打下了良好的基礎。借助這一管理模式，統一調配和集中管理輸電線路運維資源，實現了對各個運維站點資源使用情況集中監管的目標，防止了運維資源浪費現象的發生，提高了輸電線路運維資源共享的水平[1]。

此外，集中管理分片運輸模式在實際應用過程中，要求各部門須將運檢站設置于線路相對集中的區域，才能滿足輸電線路運維管理工作的要求，但是隨著輸電線路運維半徑的擴大及線路與運維站之間距離的拉大，面臨的交通安全壓力也隨之增大。所以須根據本地區輸電線路建設和運行的特點，采用科學合理的運維管理策略，才能保證線路運維管理工作的安全順利進行。

1.2 屬地化管理模式

作為一種運維半徑小、事故應急搶修相應塊以及實時管控難度低的管理模式，不僅及時、有效處理了輸電線路運維過程中出現的問題，且輸電線路運維管理工作的效率也得到了顯著提高。但其并非沒有缺點，由于電力企業在人才招聘過程中經常出現輸電線路運維一線崗位人員補充不足、管理崗位冗員、員工結構老化嚴重及人力資源結構失衡等問題，導致企業在開展輸電線路運維管理工作時出現了崗位設置重復、資料浪費嚴重及工作效率低下等問題，增加了輸電線路運維管理工作成本。

1.3 區域化管理模式

是一種融合集中管理分片運維與屬地化運維管理模式優點的輸電線路運維管理模式，具有專業能力突出、輸電線路運維半徑小、資源集中、突發事件應急響應速度快等優點，保證了輸電線路運維管理工作的高效開展。但如輸電線路距離過長，在接近區域運維分界點的位置經常容易出現事故責任劃分不明確及責任相互推諉情況，影響輸電線路運維管理工作的效率。

表1 三種運維模式利弊分析表

1.4 智能的監控技術

根據當前在高壓輸電線路當中對視頻監控設備安裝的接入狀況，對存在需求的攝像頭來實行智能化改造、多機位組合的測量，讓前端有著報警信息迅速上傳、實時判斷分析等方面的能力，進而能夠更好的準確預警外力的破壞，實時進行監控。

1.4.1 前端的智能化改造技術

根據現階段前端裝置的接入狀況，對存在需求的各種前端裝置實行特制改造。這主要是通過增加嵌入式的DSP 視頻分析模塊來進行改造，迅速分析攝像頭所獲取的圖像，并對數據進行精準處理，更好的完成對目標的識別和檢測。不僅如此，和預先設置報警規則和用戶提前設置的條件來進行設置，并給出報警、預警以及處理結果。

當對威脅目標進行發現并報警的過程中，需要自動跟蹤目標。在目前視頻監控實際工作狀況的前提上，深入研究高壓外力破壞所造成的成像機理，利用高清的數字裝置，形成了一類深度學習和傳統動態識別相互融合的新圖像識別算法。這種算法在DSP 的核心板中進行集成，可讓目前裝置能夠在桿塔當中全方位監控現場，實時對報警信息進行處理，并將其傳遞到后臺主站客戶端當中，進而加強線路視頻集中進行監控識別水平。

1.4.2 智能化改造后臺的技術

對高壓線路當中施工現場挖掘機、吊臂等運動設備跟蹤和檢查，利用了當前比較先進的深度學習和傳統動態識別相互融合的技術手段。識別圖像的主要步驟為：圖像的預處理、選取識別目標、比較特征。圖像預處理技術主要功能是處理背景，對干擾的因素進行去除。它的主要技術是對光線、陰影、樹木以及揮動的導線進行處理。當預處理視頻和圖像之后，通過檢測運動目標和掃窗法的融合手段對目標區域進行確定，同時對這個區域特征參數進行計算，匹配特征庫，進而對這個疑似目標進行識別。接著將懷疑的目標和標準特征庫判句進行分析。

1.5 無人機和直升機的智能精益化巡檢技術

在輸電線路巡檢的巡檢圖像當中，利用感知歸類、深度學習的相關技術，更好的完成輸電線路當中絕緣子、導地線、桿塔、間隔棒以及防震錘等部位進行智能化識別，重點是對線路部件以及部位間位置關系、形狀特點進行分析。輸電線路的缺陷診斷和智能識別在涉及過程當中主要含有下面兩點：1.5.1 建立輸電線路的圖像模型的訓練平臺

在構建基礎支撐平臺當中，主要含有設計面向著電網圖像智能的分析技術建立異構計算架構，對現有的軟件進行有效整合，并有效管理數據、標簽以及資源，主要目的是給最新的實踐和實驗人工智能理論、算法帶來整套的環境。

1.5.2 輸電線路的圖像巡檢的智能圖像理解

因輸電線路中的部位間和部件間存在較大差異的特點，在對其實行智能識別的過程中，按照各自的特點針對性的使用不一樣的方案。在識別桿塔過程中，利用感知分塊歸類手段；對異地線利用對Gestalt 感知定律內共線性、連續性以及近似性進行深入研究；間隔棒、防震錘以及絕緣子等部件存在比較小的體積，并且嚴重受到光照和背景方面的影響，利用卷積神經網絡手段來更好的識別小部件。

這個系統能夠完成的線路缺陷診斷類別，主要利用絕緣子串掉片、倒地線的斷股和異物的缺陷，同時還包含了防震錘和間隔棒存在的缺損。它立足航拍巡檢圖像智能來分析比較經典的業務運用場景，更好地完成直升機和無人機的巡檢、巡線機器人對圖像采集當中電網設備存在問題的智能化識別。

2 高壓輸電線路運維管理模式存在問題分析

資源配置不合理。各地區電力企業在輸電線路運維管理機構設置、人員配備、檢修儀器設備的配置等各方面基本一致，并配備了工種相同的人員，但各地市局所轄線路范圍不同，造成有的地市局承擔的檢修維護工作量大、人員少，有的地區卻相對充裕，造成人力資源配置不合理[2]。

專業化管理能力不夠突出。各地區氣候條件、人文地理等各方面都存在很大差異，所以電力企業在開展高壓輸電線路運維管理工作時，應根據本地區實際情況采取最佳的線路運維管理模式，由各地區電力企業安排熟悉本地區線路情況的工作人員，組成專業化高壓輸電線路運維管理隊伍，才能保證高壓輸電線路運維管理工作的高效開展。但受線路運維人員專業管理能力不足、無法準確掌握輸電線路整體運行狀況等因素的影響，很多地區在開展高壓輸電線路運維管理工作時都遇到了各種不同的問題，影響了新材料、新技術、新工藝及新設備在輸電線路運維管理工作中的推廣和應用。

電網安全可靠性差、檢修效率低。各地區在開展電力企業在開展轄區內輸電網運維管理工作時，大多是針對本地區輸電線路存在的缺陷，向上級部發出輸電線路運維申請。而不同地區輸電線路運維管理時間無法統籌安排，不僅出現了多次停電檢修同一線路的情況，而且增加了電網運行安全事故的發生率。

3 高壓輸電線路運維管理新模式

3.1 現場故障巡視管理工作

線路狀況的巡視和特殊巡視相結合。對高壓輸電線路的基本狀況進行明確后，要對實際巡視時間進行明確，確保巡視間隔的時間比較科學，對于特殊情況下的下雪以及大風等天氣的狀況，需要預先判斷發生導線懸掛物品缺陷和塔基沉降等問題。在條件能夠允許的狀況下，要進行針對性的巡視活動，普通巡視和特殊巡視存在比較大的不同，兩者不會發生沖突，但是不能缺少，只有有效的將其結合到一起，才能夠發揮更大的巡視效果，確保輸電線路的安全性和穩定性。

故障性的巡視活動。一些電路在通過惡劣自然環境后受到損害而造成了停電事故后，負責線路運維的組織需要前往故障范圍進行巡視，根據故障所出現的表面現象，查出故障點所在的問題，進而實現重點的檢查。目前電力企業都引入了PDA 巡檢系統，這個系統可以通過GPS 定位系統，更好的讓巡檢人員在比較短的時間當中找出可疑線路、并對其進行檢驗，盡可能的減小維修時間。然而，從當前研究結果可以看到，一些電力企業逐漸把在線檢測系統融入到高壓輸電線路運維管理工作內，進一步提升了管理的水平。

3.2 采用人工智能技術

所謂人工智能技術實際上就是人們常說的AI 技術，人工智能技術的迅速推廣和應用，促進了輸電線路、電力設備智能水平的全面提升，為電力企業構建智能電網以及一體化電力管理系統提供了強有力的技術支持。但是，想要實現智能管理方案，還需要采用智能設備、引進智能管理系統，對現有信息資源進行整合分析，之后安排檢修人員進行故障處理[3]。

通過應用人工智能技術的專家數據庫、模糊網絡系統、神經網絡系統等，并在輸電線纜中安裝傳感器，根據輸電線路實際運行情況判定輸電線路是否存在故障問題。如變壓器損壞，輸電線路超負荷運行，在這個過程中，傳感器會采集輸電線路信息參數，并和原始數據進行對比，結合大數據信息分析故障原因、故障等級、故障類型，將這些分析數據和檢測對比數據發送給操作終端，檢修人員看到信息之后即可直接到現場進行檢修，極大的提升了檢修效率。

3.3 實現在線監測檢測技術

政府部門針對輸電線路的監督和管理仍停留在傳統的人工監控上，現代化監控技術手段以及設備在輸電線路運行狀態監控中的應用少之又少。對此，電力企業應該緊跟信息技術時代發展的腳步，加大現代化監控技術與設備在輸電線路運維管理工作中應用的力度，通過構建網絡化、自動化、智能化輸電線路監控系統的方式，提高電力企業輸電線路運維管理工作的水平。

由于我國電力企業開展輸電線路運維管理工作時間相對較短，大多數企業在輸電線路運維管理工作中都存在著專業人才嚴重不足的問題，而這也在一定程度上增加了電力企業輸電線路運維管理工作的難度。為了促進輸電線路運維管理工作水平和能力的全面提升，電力企業應該根據當前輸電線路運維管理工作的特點和要求，建立全區域、全方位輸電線路監控體系，才能在保證管理人員全面了解和掌握輸電線路實時運行狀態的前提下，發現和解決輸電線路運行過程中存在的安全隱患。

此外，針對輸電線路運行過程中發生的嚴重安全事故，電力企業應該及時組織檢修人員開展線路故障的排查和檢修工作，提高電力企業輸電線路運行狀態監控的效果，避免因為電力企業盲目投資而造成不必要的經濟損失。

總之，社會經濟迅速發展的過程中，電力企業應深入分析和了解高壓輸電線路運行管理中存在的問題，充分利用現代化信息技術手段，建立完善的輸電線路運維管理體系，才能在促進高壓輸電線路運維技術水平和質量穩步提升的基礎上，確保輸電線路的安全、穩定運行，為社會經濟的穩定可持續發展保駕護航。