森林草原地區電網安全管控能力提升建議

隨著電網數字化轉型的推進，傳統的電力安全管控體系在應對復雜環境和新型風險方面顯現不足，尤其是在運維環境復雜的森林草原地區，無法高效的保障作業人員生命安全和電力系統穩定運行。為此，以塞罕壩森林草原防火示范區為研究對象，從線路火災隱患治理、作業安全管控、無人機巡檢三個方面開展調研，逐項分析目前存在的問題與不足并給出解決方案，提出以“電力北斗、人工智能”等前沿科技為支撐的數智化安全管控新手段，旨在進一步提升冀北森林草原地區電網安全管控能力。

一、現狀分析

（一）線路火災隱患治理情況

近年來，國內外電力線路火災頻發，森林草原區域隱患尤為突出。統計顯示，樹障及異物掛接問題占比超 40% ，絕緣老化、雷擊、過載等因素合計占比僅 20% 。當前隱患治理主要依賴人工巡查和事后報警，傳統的人工巡查頻次與覆蓋面有限，應急報警系統僅能火災后報警，無法預警，未能最大限度減少火災帶來的損失。

數字化技術的引入是當前發展的一個重要趨勢，智能巡檢、無人機巡查等新興技術逐步應用，但智能化程度低，整體巡查效率與精準度未達預期。

（二）作業安全管控情況

全國電力行業安全事故呈多發態勢，其中高處作業失去保護、起重作業吊車傾覆、變電作業誤入帶電間隔等嚴重違章行為導致的安全事故占比約60% ，是導致事故的主要原因。當前，電力作業安全管控雖實現了“現場 ¹⁺ 遠程”相結合的方式，但根本上還是人工督查為主，智能化程度有待提高。面對點多面廣的作業現場，存在著監管盲區的問題。

數字化技術發展推動智能監控手段（如移動視頻監控、無人機督查）逐步應用，但大規模推廣仍面臨挑戰，例如無信號覆蓋區域的視頻采集問題。

（三）無人機巡檢情況

無人機巡檢作為一種新興的電力線路巡檢技術，近年來已成為提高巡檢效率、降低作業成本、確保線路安全的重要手段。但其普及和應用仍面臨一些挑戰，復雜線路巡檢仍需人工操作，存在炸機風險；部分偏遠山區或惡劣天氣下，無人機穩定性、信息時效性受限，難以提供高精度預警。

隨著技術的不斷進步和應用場景的拓展，無人機巡檢的智能化水平將會進一步提升。例如，北斗定位技術的應用可實現無人機的高精度自主巡航及航道糾偏，顯著提高巡檢效率與準確性。

二、存在問題與不足

（一）預警滯后易引發火災事故

目前電力領域現有的森林草原火災隱患預警手段尚不成熟，主要存在預警精準度低、實時性差等問題，壩上地區氣候多變、信號盲區多，火災隱患預警不到位極易引發火災事故。

（二）違章越限易引發安全事故

電力作業現場點多面廣，設備運行環境復雜，危險點多，現有的監控手段存在覆蓋不全的問題，無法對每一個作業現場進行無死角全程監護，作業人員或機械一旦誤入非工作區域，極易引發人身及電網重大安全事故。

（三）監防困難易引發電網事故

無人機巡檢已經作為塞罕壩區域主要輸配電線路巡檢手段，但是壩上極端天氣頻發，對無人機的飛行軌跡和飛手的操作有極大的要求和挑戰，炸機風險極大。一旦誤撞碰運行設備及線路，極易引發電網事故及火災。

三、結論及研究方向

根據目前森林草原地區電網安全管控現狀，承德公司提出以北斗技術為基礎，融合“數字孿生、AI人工智能、智能監控巡檢、智慧隱患研判”等多項數字化技術，構建電力設施火災隱患預警、作業現場立體安全防護、無人機智能糾偏三大安全保障體系，實現預防隱患、發現隱患、解決隱患高效率、高性能的智慧電力安全監防功能，全力提升人員及電網設備安全水平，筑牢塞罕壩森林草原防火安全防線。

（一）構建電力設施火災隱患預警體系

運用“北斗厘米級定位 + 數字孿生技術”，通過無人機搭載激光雷達模塊采集塞罕壩區域電力網的點云數據，在云端1：1搭建數字“塞罕壩機械林場模型，環繞輸配電線路自動繪制出電子圍欄，建立火災隱患隔離區。運用“北斗視頻監控+AI多模態識別+RAG技術”等技術，采集電子圍欄周圍的北斗坐標并進行數據比對，當判斷障礙物已進入火災隱患隔離區時，能夠迅速調出障礙物視頻畫面，并及時判斷風險隱患等級，智能分析運維輔助決策，形成最佳解決方案，提醒運維人員及時處置火災隱患。

（二）構建作業現場立體安全防護體系

將作業點位導入數字孿生模擬仿真引擎進行三維建模，通過人工智能自動識別兩票信息后，繪制出工作地段安全區域的厘米級電子圍欄。應用北斗智能終端，當作業人員或機械離開安全區域時，系統通過對北斗定位信息的研判，觸發終端和平臺雙向預警，提醒其回到安全區域，能夠實時監控作業人員和機械的動態點位，保障人員及電網安全。同時結合視頻監測技術，實現作業現場人員和設備的可視化功能，實時監控作業人員的位置。

（三）構建無人機智能糾偏體系

塞罕壩區域的無人機自動化機場、通道可視化等典型三維智慧場景應用廣泛，但壩上極端天氣頻發，對無人機巡檢水平要求極高。在實景三維模型上劃定電力設施安全區域電子圍欄。結合建模數據和衛星氣象數據，智能研判無人機與電力設備的距離和風險等級，當無人機接近安全邊界時預警，實時通知操作人員進行巡檢軌道糾偏，避免距離帶電設備過近，引發炸機事故或損壞電力設施的風險。