智能化平臺(tái)在輸電線路運(yùn)檢方面的作用分析

儲(chǔ)葉頔

摘要：國(guó)家電網(wǎng)公司一直在強(qiáng)調(diào)“打造堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，“堅(jiān)強(qiáng)”是指以特高壓電網(wǎng)為主網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)共同抵抗電網(wǎng)事故的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，而“智能”是指在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化及互動(dòng)化、信息化和數(shù)字化。輸電線路智能化建設(shè)是成功打造智能電網(wǎng)的必要條件，也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源大范圍優(yōu)化配置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。因此研究輸電線路智能化的發(fā)展方向尤為重要。結(jié)合實(shí)例，從輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、直升飛機(jī)智能巡檢系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、巡線機(jī)器人、無(wú)人機(jī)巡視等方面，指出了輸電線路智能化建設(shè)對(duì)提高輸電線路檢修工作效率和運(yùn)行管理水平具有重要意義。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè);狀態(tài)運(yùn)行及檢修;無(wú)線數(shù)據(jù)交換;運(yùn)檢

一、輸電線路

在過(guò)去的幾十年里，電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制方法以及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)逐漸走向了智能電網(wǎng)建設(shè)中，[1]但輸電線路的智能電網(wǎng)建設(shè)還要比變電站智能電網(wǎng)建設(shè)緩慢一些，這就要求我們要加快輸電線路的智能化建設(shè)步伐。

1 智能化運(yùn)檢平臺(tái)系統(tǒng)

輸電線路是電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要組成，線路長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，不僅僅經(jīng)受洪水、強(qiáng)風(fēng)、雷擊、污穢、地震、鳥(niǎo)害等外界因素的危害，還要長(zhǎng)期承受電力負(fù)荷和機(jī)械載荷，一系列的因素會(huì)增加線路疲勞、老化的程度，不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除這些隱患，會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，最終產(chǎn)生各種故障。輸電線路的運(yùn)檢是有效確保電力系統(tǒng)安全的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，對(duì)線路進(jìn)行運(yùn)行及檢修的目的就是要保證電力系統(tǒng)和線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路或設(shè)備產(chǎn)生的隱患與缺陷。輸電線路運(yùn)檢智能平臺(tái)系統(tǒng)有助于輸變電部門實(shí)現(xiàn)架空線路的缺陷報(bào)告和巡檢記錄。智能化運(yùn)檢平臺(tái)的開(kāi)發(fā)需要滿足輸電線路運(yùn)檢合一的工作要求，它在原有的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。其為涵蓋了故障分析及處理、檢修、狀態(tài)判斷、危險(xiǎn)點(diǎn)及缺陷管理、輸電線路巡視等輸電線路工作平臺(tái)，其系統(tǒng)具有易用、靈活、科學(xué)、先進(jìn)等特點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了檢修標(biāo)準(zhǔn)化工作的規(guī)范化與信息化、狀態(tài)檢修及狀態(tài)運(yùn)行工作合理安排、危險(xiǎn)點(diǎn)及缺陷的管理、輸電線路的運(yùn)行管理等。從輸電線路運(yùn)行的本質(zhì)上提高了輸變電的可靠性，減少了停電的發(fā)生，通過(guò)智能化平臺(tái)信息，有效開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修和狀態(tài)運(yùn)行，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備狀況的掌控，真正使一線班組工作保準(zhǔn)化、流程化、數(shù)據(jù)化成為現(xiàn)實(shí)。該系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行奠定了良好基礎(chǔ)，確保各項(xiàng)工作的安全、順利進(jìn)行、開(kāi)展，使一線電力工作人員處理問(wèn)題的能力得到提高，在提升工作效率的同時(shí)，省去了不必要的工作環(huán)節(jié)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該智能平臺(tái)系統(tǒng)有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析及采集、后臺(tái)軟件這3部分組成，采用SQL Server作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，采用BS結(jié)構(gòu)建立周期管理系統(tǒng)。

無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸部分通過(guò)GPS、GPRS/CDMA、或者WIFI，由PDA終端與后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)無(wú)線通訊，后臺(tái)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)接收巡檢數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)，PDA前端通過(guò)管理主機(jī)將巡檢結(jié)果提交到服務(wù)器中。數(shù)據(jù)的分析及采集部分通過(guò)GPS全球定位系統(tǒng)設(shè)備，由PDA對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巡視坐標(biāo)定位有效獲取，得到定位信息后，再根據(jù)定義的設(shè)備巡檢項(xiàng)逐項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、記錄及采集。高壓輸電線路的巡檢管理可以利用GPS衛(wèi)星的空間定位功能實(shí)現(xiàn)，它可以有效監(jiān)督巡線工作質(zhì)量以及解決高壓輸電線路缺陷，整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成參見(jiàn)圖所示。巡檢結(jié)束后，只需同步線路巡檢管理主機(jī)數(shù)據(jù)與掌上電腦所記錄的巡檢數(shù)據(jù)即可。

軟件部分的功能繁雜且強(qiáng)大，主要功能是完成數(shù)據(jù)信息的查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、處理、傳輸、采集等。軟件部分以規(guī)范化概念化和移動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，最大限度減少了錯(cuò)檢、漏檢、實(shí)現(xiàn)了輸電線路巡檢管理的智能化、規(guī)范化、信息化及電子化，確保輸電線路設(shè)備的高效、穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行，以及巡檢人員從工作安排、計(jì)劃、執(zhí)行、消缺歸檔等一系列工作的規(guī)范化。

3 系統(tǒng)功能特點(diǎn)

（1）根據(jù)系統(tǒng)導(dǎo)入的生產(chǎn)計(jì)劃及自動(dòng)生成的計(jì)劃進(jìn)行工作提醒;

（2）按照參數(shù)類別來(lái)對(duì)設(shè)備特定參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如運(yùn)行、危險(xiǎn)點(diǎn)、缺陷、檢修、生產(chǎn)運(yùn)行等多類報(bào)表，對(duì)總體設(shè)備的管理情況進(jìn)行掌握;

（3）根據(jù)某一指定設(shè)備查詢相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)檢修計(jì)劃、未來(lái)狀態(tài)運(yùn)行、巡檢情況等。

3.2 數(shù)據(jù)交互功能

PDA從后臺(tái)獲取歷史信息及設(shè)備參數(shù)，第一，包括經(jīng)緯度、交叉跨越情況、金具等型號(hào)、絕緣子、導(dǎo)地線、桿塔等基本參數(shù)信息;第二，包括了歷史檢修記錄、危險(xiǎn)點(diǎn)情況、缺陷情況、避雷器動(dòng)作數(shù)據(jù)、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)、接地電阻值、交跨距離等設(shè)備運(yùn)行中的各項(xiàng)參數(shù)等;第三，為工作要求及工作計(jì)劃。通過(guò)工作人員現(xiàn)場(chǎng)工作，后臺(tái)與工作環(huán)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)交互，例如：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程情況、危險(xiǎn)點(diǎn)及缺陷處理及其跟蹤情況、采集運(yùn)行的參數(shù)、更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)會(huì)對(duì)導(dǎo)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，并對(duì)各類工作情況進(jìn)行更新。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)化管理

為了提高作業(yè)整體質(zhì)量及工藝水平，強(qiáng)化安全措施其制定及執(zhí)行，將工作環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，不同標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程的執(zhí)行需要根據(jù)不同作業(yè)類型來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.4 狀態(tài)檢修周期管理以及狀態(tài)運(yùn)行

（1）狀態(tài)檢修：分析對(duì)設(shè)備狀態(tài)量變化產(chǎn)生影響的因素，根據(jù)規(guī)范做出設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)，并科學(xué)、合理地安排狀態(tài)檢修;

（2）狀態(tài)運(yùn)行：判斷線路歷史運(yùn)行狀況、危險(xiǎn)點(diǎn)狀況、缺陷情況、通道情況等，并對(duì)運(yùn)行工作有效安排，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況，建立巡視周期的排定。

3.5 管理危險(xiǎn)點(diǎn)及缺陷

（1）危險(xiǎn)點(diǎn)管理：在運(yùn)行工作中，實(shí)施全過(guò)程跟蹤管理可能對(duì)電力設(shè)施安全運(yùn)行產(chǎn)生危害的危險(xiǎn)點(diǎn)，并對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)警等級(jí)做出判斷，對(duì)處理的情況展開(kāi)跟蹤、記錄，以達(dá)到閉環(huán)管理危險(xiǎn)點(diǎn)的目的。

（2）缺陷管理：與典型缺陷庫(kù)中的判據(jù)相對(duì)應(yīng)，在對(duì)缺陷等級(jí)進(jìn)行判斷時(shí)，生成消缺建議和合理的缺陷跟蹤，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中生成報(bào)表。

3.6 運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集校驗(yàn)

（1）該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)耐雷水平校驗(yàn)以及繞擊閃絡(luò)、雷擊臨界電流、雷擊臨界擊距校驗(yàn)。

（2）系統(tǒng)在巡視過(guò)程中，對(duì)避雷器、交叉跨越、紅外測(cè)溫、接地電阻等動(dòng)作情況數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活采集，該系統(tǒng)具備了交叉跨越數(shù)據(jù)處理、沖擊接地電阻與工頻接地電阻換算、判斷連接點(diǎn)發(fā)熱情況、折算弧垂值等能力。

3.7 傳統(tǒng)輸電線路巡檢功能

（1）實(shí)現(xiàn)設(shè)備臺(tái)賬、巡視記錄、缺陷管理，同步生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口。

（2）生成多種直觀分析數(shù)據(jù)報(bào)表，提供圖形化統(tǒng)計(jì)以及自定義查詢，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)的決策、分析、統(tǒng)計(jì)、查詢的等功能。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員到位率的統(tǒng)計(jì)，具備對(duì)歷史巡視軌跡進(jìn)行查詢的能力與智能導(dǎo)航，圖形化顯示巡檢人員具體位置與線路桿塔的位置等。

（4）智能化提醒巡檢人員設(shè)備沒(méi)有消除的隱患與缺陷，協(xié)助巡檢人員迅速定位，便于對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行查看，實(shí)現(xiàn)智能化提醒巡檢人員所處環(huán)境周圍桿塔的方向、位置等。

（5）實(shí)現(xiàn)了設(shè)備驗(yàn)收、處理、審定、上報(bào)、缺陷發(fā)現(xiàn)等閉環(huán)管理。按照設(shè)備缺陷性質(zhì)，利用工作流機(jī)制，形成不同的缺陷管理流程。還可以按照設(shè)備類別規(guī)范巡檢的缺陷及項(xiàng)目描述用語(yǔ)，且自動(dòng)生成缺陷處理單與缺陷報(bào)表。

（6）實(shí)現(xiàn)線路巡視表單的統(tǒng)計(jì)查詢以及歸檔功能，根據(jù)不同的巡視標(biāo)準(zhǔn)、巡視內(nèi)容、巡視周期來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化分析、歸檔、提醒等具有靈活性的管理，管理線路不同巡視類型，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和巡視任務(wù)的要求。

（7）實(shí)現(xiàn)輸電設(shè)備巡檢任務(wù)的總結(jié)分析、歸檔、任務(wù)結(jié)束、金阿杜、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、任務(wù)下達(dá)、任務(wù)制定等工作流程閉環(huán)、規(guī)范化管理。

4 技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題

該智能平臺(tái)系統(tǒng)在輸電線路運(yùn)檢方面的應(yīng)用給電力設(shè)備日常維護(hù)與檢修帶來(lái)了便利，同時(shí)，該系統(tǒng)自身也存在著一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，值得注意。

（1）在生成新計(jì)劃的過(guò)程中，在對(duì)部分互相關(guān)聯(lián)且一同運(yùn)行與檢修的設(shè)備設(shè)定檢修日期時(shí)，容易導(dǎo)致沖突的發(fā)生，而且，其算法也存在著一定難度。

（2）狀態(tài)運(yùn)行及狀態(tài)檢修的參考量的設(shè)置較為復(fù)雜，周期算法物實(shí)例參考。

（3）各模塊之間存在數(shù)據(jù)調(diào)用及交換的關(guān)系，各類數(shù)據(jù)集各類參數(shù)之間的關(guān)系較為復(fù)雜。

結(jié)語(yǔ)

輸電線路智能化平臺(tái)已經(jīng)成為基層供電企業(yè)輸電線路管理的有效手段、工具，它集故障分析及處理、檢修、狀態(tài)判斷、危險(xiǎn)點(diǎn)管理及缺陷、輸電線路智能巡視為一身，滿足了輸電線路運(yùn)檢合一的工作需求。

參考文獻(xiàn)

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