基于输配电线路的智能巡检技术的研究与应用

基于输配电线路的智能巡检技术的研究与应用

杨倩玉 、 杨帅 、 申政

国网喀什供电公司 新疆喀什市 844000

摘要：输电线路巡检主要是为了及时发现输电线路缺陷，将安全隐患排除。我国电网规模大，发展速度快，采用传统人工巡检因为大多数输电走廊所处环境复杂，甚至处于无人区，造成巡检难度大，巡检周期长，巡检结果受客观因素影响大。同时巡检人员巡检过程中如遇恶劣天气，对巡检人员安全会产生威胁。为此，设计了一种基于视频联动技术的输电线路远程智能巡检方法，通过视频联动技术实现输电线路实时监控、智能分析、在线监测信息汇总、远程控制以及报警联动控制能，令工作人员直观地掌握输电线路状态，降低工作量，实现远程智能化巡检。

关键词：输配电线路；智能巡检技术；研究

引言

电网设施的健康状态直接影响着电网的安全可靠运行，一直以来，变电站设备的健康水平和运行状况都是通过每年定期检修来检查的，存在“小病大治、无病也治”与“检修不足”等诸多问题；同时，设备和输电线路的人工巡检也存在运维人员负担大、工作强度高、工作效率低等问题，并且因受运维人员生理、心理、技术水平、工作经验以及工作环境等多方面因素的影响，还易出现漏巡、少巡或不巡的情况，不能及时发现电网设施存在的安全隐患，危及系统的安全可靠运行；另外，变电站设备出现异常时，因值班人员专业能力和现场经验的差异，会影响对设备存在问题的判断，无形中增加了大量的工作量和不安全因素，因此，智能在线巡检监测技术的应用迫在眉睫。

1智能巡检的原理

机器智能是新一代自动化的延伸，用来辅助人类改变工作的性质，让工作变得更加高效。其基础是计算，核心是会学习的机器，它将人类带入智能化社会。机器智能可以模仿人类的多种能力：感知力，如ＡＩ的视觉功能，对图像的识别能力；行动力，使机器像人一样行动，比如处理多种不同情况下的物体搬运任务；人的智商，在网络模型与算法研究的基础上，利用人工神经网络组成实际的应用系统；创造力，机器像人一样具备学习创造能力，称之为“深度学习”。其核心是建立模拟人脑进行分析学习的神经网络，在此基础上分析和解释数据。

2系统设计

电力系统运维服务因纳入项目化管控时间较短，对于项目需求评审、运维服务过程规范等内容检查仍在摸索阶段，公司根据运维服务管理的经验，提取运维服务管理过程中的痛点和难点，重点加强项目计划端管控力度，实现项目立项有据可依，项目计划管控全程可追溯。图2为电力运维服务项目智能辅助管理功能模块图，主要功能如下:1)实现在线计划填报、项目计划修改、审核全程可追溯。2)通过智能分词技术实现过滤、分类和重复度检测，分析检测项目内容，为项目计划审核主动提供审核提示，提高工作效率。智能分词技术实现的具体功能包括:(1)过滤，自动过滤不符合要求项目;(2)分类匹配，对申报项目进行自动分类检查;(3)项目重复度检测，对项目进行相似度计算，包括与已立项项目进行对比和同时申报项目之间的比对，给项目管理者和项目评审专家提供参考。3)在项目计划确认后一键生成后期资料，减少因资料文档工作量大而造成的人工重复工作量，提升运维服务管理规范性、精益化水平。

3输配电线路的智能巡检技术的应用

3.1设备和环境状态在线监测

电力设备状态在线监测主要分为变电和输电在线监测。变电在线监测主要是应用先进传感、监测及通信技术搭建的监测系统，实现实时掌握设备关键状态量、预测设备状态发展趋势、保障设备健康稳定运行，解决了离线检测需要停电进行、检测工作量大、设备状态掌握不及时等问题。输电线路在线监测主要是在输电线路设备上安装可实时记录设备运行状态特征量的测量系统及技术，实现状态实时检测和检修。随着现代通信技术的成熟与推广，输电线路在线监测被广泛应用于杆塔倾斜、覆冰、微气象、导线舞动、视频／图像等的在线监测。

3.2智能技术在电力控制方面的应用

人工智能技术在电力控制工作中发挥着重要的作用。如

何运用人工智能技术来对电力进行控制已成为电力行业发展的主要问题，同时也引起了很多技术人员的高度关注。在实际操作中，电力系统比较复杂，经常会出现设备故障，给电力系统的稳定性带来一定的威胁。因此，电力企业需要采用人工智能技术，改善电力自动化运行当中出现的问题。与此同时，技术人员还可以利用人工智能技术提高电力设备的工作效率，降低电力设备故障的发生频率。

3.3输电线路智能巡检模块

输电线路巡检模块采用精准定位技术，可在电子地图上呈现巡视轨迹，支持多线路同时并行巡检。巡检过程中扫描线路设备点位附带NFC标签，将巡检的结果录入系统，必要时可对设备进行拍照上传。若处偏僻地带没有网络，则数据暂存在设备终端中，网络恢复时数据可自动回传。该模块具有后台管理功能、在线通讯功能与数据分析功能，所有的功能均可以与调度智能云平台、视频会议调度系统无缝对接。线路工区各级专业人员可以利用该模块实现输电线路分权分域的智能巡视。

3.4监控数据采集

即运维监控数据的获取，对业务质量的监控和告警。在构建立体化监控的过程中，收集数据并非最终目标，挖掘数据的价值才能体现运维价值所在，一般运维对业务质量保障的定义为几个维度。（1）监控，主要关注覆盖率、状态反馈、指标度量。监控需要从底层硬件到上层软件应用全覆盖。（2）告警，关注告警及时性、准确性、关联性等。业务越来越复杂，每一个监控点都会产生数据指标、一个点状态异常可能造成海量重复告警。通过引入算法有效分级、追踪、关联、收敛、抑制，是智能告警的重要一环。结合CMDB中运维对象的关联关系，以面向业务的视角，将低层次的指标收敛为高层次的指标，实现技术运营数据的价值挖掘。

4机器智能在电力运检应用的展望

未来，机器智能在电力运检全过程的应用要实现二维互动感知、四类融合分析、三层集约管控。其中，二维互动感知即实现设备本体与传感器一体化技术、基于物联网的互联感知技术等两个维度的设备状态信息互动感知，运用“一体化、标准化、模块化”的智能设备，构建基于物联网的设备状态及运检资源感知体系；四类融合分析即实现环境预警数据、立体巡检数据、不停电检测数据、设备评价大数据的深度融合分析，构建基于环境检测的通道预测预警体系和基于智能装备的立体巡检体系；三层集约管控即实现指挥决策层、业务管理层、现场作业层的集约管控。

结束语

电网设施智能在线巡检监测技术在煤业集团本部电网的引进应用，提高了电网建设的智能化水平，状态监测在不影响变电站设备正常运行的前提下实时获取设备的运行状态和周围环境的信息，结合专家诊断算法，对设备运行做出分析判断，并及时给出预警信息，提高了对设备风险辨识的管控能力；智能巡检系统提高了电力设施的巡检质量，实现了巡检资料、数据分析的电子化、信息化，对于保证设施的稳定可靠运行发挥了重要作用；可视化远程干预系统能够使远端的电力调度员或专家对现场隐患及突发事件快速地进行分析、研判、确定可行方案，有效地提升了电网应急事件的处理能力。

参考文献

[1]黄海.输电线路智能化立体巡检[J].建材与装饰,2018(52):210-211.

[2]翟瑞聪,张峰,陈浩,许志海,杨百川.架空输电线路空中巡检空管技术分析及系统设计[J].机电信息,2018(36):104-106.

[3]刘宁.高压输电线路智能检测技术研究与应用[D].山东大学,2018.

[4]张凌浩,王胜,陈亮,张剑凯,唐超.电力巡检无人机网络安全风险分析及防护技术[J].数字技术与应用,2018,36(11):163-165.

[5]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.