輸電線路可視化與智能管理系統的實際運用研究

國網揚州供電公司 朱翔宇 林芝茂

1 引言

隨著輸電線路管理的信息化發展，供電企業已經應用了相應的管理系統，包括GPS定位、在線監測裝置系統等，使輸電線路管理水平得到了一定提升，但如果對于線路運行過程缺乏系統性的管理，而且各個模塊間缺乏聯系，大量的數據需要重復輸入，會增加管理人員的工作量。而通過創建智能化的管理系統，能夠提升信息的可視化水平，對整個輸電線路運轉過程進行智能管理，實現各個模塊的協同管理作用，進而提升輸電線路的維護水平。本文對輸電線路可視化與智能管理系統主要內容進行分析，并研究其運用效果情況。

2 輸電線路可視化與智能管理系統的設計目的和原則

輸電線路是電網運行中很重要的一部分，具有線路長、連接復雜的特點，屬于規模較大的系統，尺寸可以達到近數千千米。而由于輸電線路的特殊性，在運行時容易受到人為原因或者天氣等環境因素的影響而出現線路故障。隨著經濟的不斷發展，以往的農田區域已經轉變成了工業生產和人類居住的地方，輸電通道大多排列較緊密，且周邊環境復雜，輸電線路下方常會出現施工，會增加外力破壞事件的發生，具有安全隱患，出現故障會導致電網的安全性降低[1]。為了加強對輸電線路的有效監管，對線路運行出現故障問題進行及時處理解決，設計輸電線路可視化與智能管理系統，能夠解決輸電線路的管理難題，提升輸電線路運行的標準化管理水平。輸電線路可視化與智能管理系統的設計原則包括六個方面。

第一，系統設計過程符合規范，系統設計標準主要以輸電線路的規模情況和電網的管理需求為主。第二，系統設計保持先進的科技水平，該系統運用了智能化的分析技術和圖像高清壓縮技術，并可以隨著應用技術的發展而不斷優化完善。第三，系統要確保安全，對其中的運行數據、網絡安全、設備安全都應該建立保護措施，防止非法入侵，在數據傳遞過程中做好安全維護，確保數據保密安全。第四，系統應該充分可靠，系統應該適應時代發展，結合先進的技術，應具備充分的抗干擾能力，系統出現問題可以自行恢復并容錯，防止系統出現問題而影響整條輸電線路的運行管理[2]。第五，系統應該具有充分的擴展性，能容納與系統連接的多種設備安裝，為后續設備連接調控做基礎。第六，系統應確保操作簡單，并支持多種語言，保持操作界面的清晰流暢。

3 輸電線路可視化與智能管理系統構成

輸電線路可視化與智能管理系統主要是以管理人員操作為主，結合線路管理需求方面，利用內部系統的有效連接，對各個環節進行監督管理，創造出的一種新型管理平臺。隨著當前信息化水平的提升發展，大數據云計算等技術陸續出現，輸電線路不僅要實現線路管理，還要實現可視化監控，而監控系統需要有擴容性，可以充分適用于設備更新優化過程，利用該系統可以為供電企業提升運轉效率，降低管理過程不必要的成本[3]。輸電線路可視化與智能管理系統主要由地市級工作站、前端系統和傳輸網絡組成，前端系統由監控、拍攝及防入侵模塊組成，監控模塊對現場進行實時檢測，工作人員通過各個客戶端查看現場的實時狀態，可以實現輸電線路環境的遠程監控，還能對災害情況進行監測。拍攝模塊是在監控的基礎上，根據指令內容對現場進行拍照并將其自動上傳到系統，能夠實現對隱患因素較復雜的施工環境進行精準拍攝，防入侵模塊主要借助監控和拍照模塊對其他外物入侵情況進行通知警告，設定預警范圍，設置多種模式的入侵預警方式，便于對其進行及時分析和安全隱患的處理。

傳輸網絡是連接監控站和前端系統的紐帶，可以實現4G、5G 網絡的數據傳輸以及系統數據的匯總與分析。工作站主要負責數據信息的接收、儲存和處理，主要分為監控工作站和分配工作站。監控工作站對監控視頻照片的預覽、回放和預警數據進行獲取整合，分配工作站主要負責系統內部的權限、地圖、安全、錄像等進行全面的分配管理。該系統滿足國家電網的技術規范，可以與電網系統實現充分對接，還可以滿足各種智能設備的需求，比如手機同步瀏覽上傳相關數據、網絡客戶一鍵巡視等，監控模塊可以充分實現移動互聯的理念，具有立體性、持久穩定的特征。輸電線路可視化與智能管理系統采用由上至下的垂直管理體系，可以實現預警、監控管理、巡視管理功能，以監控巡視為主體，將其他模塊與監控巡視模塊進行聯系整合，針對輸電線路重點區域位置實時監測，并經過對現場的監控抓拍，設置遠程語音、軟件推送功能，對違法違紀行為進行及時預警，當有干擾物進入預警區域內時，系統會同時向手機端和網絡端發送預警信息，進而發揮更有效的運維管理水平[4]。

輸電線路可視化與智能管理系統還可以為巡檢工作人員提供輔助作用，系統可以為巡檢工作人員提供巡檢線路、巡檢計劃和巡檢記錄，工作人員可以根據系統推薦線路開展現場巡檢，在過程中還可以借助系統抓拍功能，及時查看現場情況，工作人員還可以把巡檢中發現的問題錄入到系統中，便于后續分析處理[5]。除此之外，輸電線路可視化與智能管理系統能夠發揮系統的可視化、智能化優勢，一方面對現場線路進行清晰體現、巡檢人員工作過程軌跡實現可視化、線路隱患問題可視化標注，實現了全方位的可視化管理。另一方面使監控機位和操作指令進行有效連接，還能進行監控視頻和照片的自動分析，精準篩選出相應時間點的線路運行情況，使工作人員能快速找到隱患位置，實現了管理流程的智能化，提升管理人員工作效率。

4 輸電線路可視化與智能管理系統實際應用情況

輸電線路可視化與智能管理系統在各個模塊的共同作用下實現了對輸電線路的智能監控與管理，實現了傳統管理模式的有效創新，提升原有管理技術水平。通過運用輸電線路可視化與智能管理系統，可以實現幾大優勢。

第一，以往的視頻監控功能停留在對故障現場情況進行回顧分析上，輸電線路可視化與智能管理系統能夠在此基礎上加入防入侵預警等功能，可以對輸電線路故障問題進行及時提醒。另外，輸電線路可視化與智能管理系統能夠優化管理水平、提升巡檢工作效率。利用平臺指定巡檢路線，可以對巡檢流程進行拍照留存，工作人員發現的安全隱患問題還可以在系統地圖中予以標注，還可以注明隱患位置狀態和下次巡檢日期。工作人員每次巡檢過程只需要查看巡檢記錄和地圖，系統會按照事先標注的隱患點進行分析，充分展示桿塔狀態，并按照嚴重等級在地圖中顯示，按照工作人員巡檢目的重新排布巡檢計劃。

第二，輸電線路可視化與智能管理系統能夠提供高清版本的監控錄像，可清晰地表現現場的環境和桿塔情況，幫助工作人員更好地了解輸電線路運行狀態。

第三，輸電線路可視化與智能管理系統能夠實現4G 網絡或者5G 網絡及VPN 的有效連接，保障數據傳輸安全，防止其他未授權用戶入侵到系統中。將輸電線路可視化與智能管理系統實際運用于供電企業中，能夠實現對原有系統的提升優化，其實際應用效果如下。

4.1 提升巡檢人員工作效率水平

將系統中各個模塊進行整合應用，可以實現巡檢工作和信息技術的充分融合，不僅能幫助巡檢人員記錄巡檢過程，還能為故障處理工作提供基礎，提升巡檢工作的效率水平。將輸電線路可視化與智能管理系統運用于供電企業中，企業原有的管理系統得到了優化，簡化了巡檢流程。巡檢人員不需要花費重復的時間尋找上一次巡檢工作中發生的隱患問題，系統可以實現地圖定位，并按照巡檢人員標注的巡檢時間記錄為其推薦故障隱患位置的巡檢路線，減少了檢修時間，又提升了自身的工作效率。系統還具有智能巡視的功能，針對巡檢人員遺漏的位置可以進行自動監拍，幫助巡檢人員完善巡檢信息，提高效率。另外，系統還可以通過遠程語音對現場及時提醒，實現了現場的遠程信息化管理，隱患信息可以被企業端口同時傳送，使工作人員第一時間了解現場情況。

4.2 確保輸電線路安全

輸電線路受到各種因素的影響常會發生跳閘情況，外力破壞是最常見的影響因素，而運用輸電線路可視化與智能管理系統后由于輸電線路得到實時的監測和管控，巡檢工作也提升了效率水平，進而縮短巡視周期，做到無間斷性地全面監控，跳閘次數會相應減少。另外，由于該系統對線路環境進行及時預警和拍攝，對故障隱患處進行及時定位，能夠防止隱患問題進一步擴大，從源頭上處理危險因素，確保了輸電線路運行過程中的安全性。輸電線路可視化與智能管理系統可以實現原有系統的升級優化，其預警功能是建立在防止線路被破壞基礎上的，針對輸電線路發生的異常情況，包括電路下出現人員聚集、人員徘徊、施工車輛進入時，如果涉及預先設置的范圍內會做出及時預警，不僅保障了輸電線路的風險規避，提升線路運行安全，還可以對干擾人員進行警告，保護其安全。

4.3 優化整體管理水平，提高經濟效益

輸電線路原有的管理模式是由人工進行日常巡視，但涵蓋范圍不全面，而且工作量較大，容易忽略一些隱蔽位置的故障排查，在輸電線路受到外界因素干擾時也無法得到及時處理，往往會對管理工作產生一定的壓力。而輸電線路可視化與智能管理系統運用后，使管理模式由人工轉變成智能管理方式，還能實現整個系統的可視化管理，工作人員只需要在系統上選擇，既可查看整個輸電線路環境狀態，也對管理水平進行了優化，巡檢人員只需要按照系統推薦巡檢路線開展工作，即可按時完成每日工作，在系統上得到有效記錄和分析，為巡檢工作帶來便利，防止出現忘記巡檢或者遺漏巡檢位置的情況，為實現輸電線路安全運行提供有效防線，進而為整個電網可靠運行提供有效基礎。

應用輸電線路可視化與智能管理系統還可以縮短供電企業的故障排查時間，使故障事件發生次數減少，從而保障了電費收入，如果隨著系統的更新優化，故障事件可以逐年下降，則相當于每年的電費收入得到穩步增加。而且，輸電線路可視化與智能管理系統能使輸電線路減少線路保障時長，提升巡檢效率水平，從而減少人工成本，電費收入的增加連同人工成本的減少，該系統為供電企業帶來了經濟效益的提升，促進企業的精細化管理，進而實現電網的安全運行。

5 結語

伴隨電網范圍的不斷擴大，輸電線路管理工作也變得更復雜困難，對巡檢工作也是一種考驗。為了使輸電線路能夠更加安全穩定運行，將可視化與智能管理系統運用其中，以地市級工作站、前端系統和傳輸網絡為系統主要組成部分，旨在通過對輸電線路整體的監控與信息數據的及時傳輸，提升巡檢人員工作效率水平，確保輸電線路安全，并優化供電企業整體的管理水平，提高其經濟效益，為電網穩定安全發展打好基礎。同時，輸電線路可視化與智能管理系統也應隨著科學技術水平的發展不斷優化，并加強巡檢人員的專業技能水平，從而實現輸電線路更精細化的管理。