輸電智能巡檢技術(shù)應(yīng)用與展望

龐亞亞

摘要：隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，我國電網(wǎng)的復(fù)雜程度不斷提升，增加了電力工作人員的巡檢難度和巡檢壓力。輸變電智能巡檢技術(shù)能夠使巡檢工作更加安全，并使巡檢效率得以提升，為維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行做出了貢獻(xiàn)?；诖?，本文將對輸電智能巡檢技術(shù)應(yīng)用與展望進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：輸變電;智能巡檢;應(yīng)用

1 我國輸電線路巡檢現(xiàn)狀

目前輸電線路巡檢手段主要可分為人工線路巡檢、機(jī)器人線路巡檢、載人直升機(jī)線路巡檢和無人機(jī)線路巡檢4種方式。考慮到輸電線路分布廣、地域環(huán)境惡劣、所處地形復(fù)雜等情況，人工巡檢方式面臨時間長、風(fēng)險高、強(qiáng)度大、效率低等諸多問題。機(jī)器人巡檢面臨著巡線距離短、巡檢速度慢和難以跨越障礙等缺陷，限制了它的應(yīng)用范圍。載人直升機(jī)線路巡檢方式投入成本大，需要大量的人力資源，管理及技術(shù)儲備復(fù)雜，因而載人直升機(jī)巡檢方式?jīng)]能廣泛推廣使用。

而無人機(jī)巡檢方式由于飛機(jī)機(jī)體小、成本低、載重輕和操作簡便等顯著優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到電力企業(yè)的高度重視，在輸電線路巡檢領(lǐng)域中扮演著日益重要的角色。無人機(jī)有利于解決交通道路不便、林區(qū)、山區(qū)、河網(wǎng)、污染區(qū)、超高桿塔等區(qū)段輸電線路存在巡視盲點(diǎn)和檢修困難的問題，能夠發(fā)現(xiàn)人工地面巡檢難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，有助于提高巡檢質(zhì)量和效率、降低輸電線路運(yùn)行維護(hù)成本、保障巡檢人員的人身安全。

但是無人機(jī)巡檢方式存在著一些問題，需要我們進(jìn)行探索和改善。無人機(jī)巡檢絕大部分作業(yè)無配套機(jī)巢，不可移動，只能巡檢到部分線路缺陷，且無人機(jī)巡檢完成后仍需進(jìn)行人工圖像缺陷分析。

經(jīng)過一些研究，我們發(fā)現(xiàn)目前的無人機(jī)巡檢仍存在許多的問題，在我國，無人機(jī)巡檢現(xiàn)狀中，無人機(jī)使用仍然存在錯檢率高，人力成本大，難以保證巡檢質(zhì)量等問題。

2 輸電智能巡檢技術(shù)應(yīng)用與展望

2.1無人機(jī)巡檢方式

無人機(jī)主要通過無線遙控器或自運(yùn)行程序進(jìn)行控制。在軍事領(lǐng)域?qū)o人機(jī)的研究較早，由于國家政策的局限性，很長一段時間以來，私營部門基本上沒有任何進(jìn)展。由于無人駕駛技術(shù)的成熟及其固有的優(yōu)勢，許多國家已開始重視民用無人機(jī)的開發(fā)和研究。最早使用無人機(jī)巡線的地方是國外某大學(xué)使用的模型是無人直升機(jī)。隨后，日本某電力公司和某大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了無人直升機(jī)傳輸線檢查系統(tǒng)。2012年，在我國山東省電力科學(xué)研究院開發(fā)的無人機(jī)智能檢測系統(tǒng)成功進(jìn)行了220kV海上輸電線路智能檢測。最近，某供電公司使用無人機(jī)“章魚”對550kV輸電線路的重要路段進(jìn)行巡邏，大大提高了巡邏效率和質(zhì)量。無人機(jī)檢測技術(shù)使用航空遠(yuǎn)紅外熱像儀和可見光相機(jī)拍攝傳輸線設(shè)備和周圍環(huán)境狀況，并將捕獲的圖像通過無線通信技術(shù)傳輸?shù)降孛嬲鞠到y(tǒng)進(jìn)行分析和檢測，及時發(fā)現(xiàn)各種線路設(shè)備故障，并在線路附近發(fā)現(xiàn)可能威脅線路的各種危險源。

2.2建立基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)感知體系

將物聯(lián)網(wǎng)中的智能識別技術(shù)和輸變電狀態(tài)監(jiān)測傳感設(shè)備結(jié)合起來，就能使輸變電智能巡檢系統(tǒng)的信息采集和應(yīng)用更加智能化，讓電力工作人員能夠?qū)斪冸娦畔⑦M(jìn)行實(shí)時調(diào)取，并將輸變電巡檢系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相結(jié)合，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性，有利于進(jìn)行電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略布局。

2.3 智能技術(shù)

在應(yīng)用變電設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)的過程中，系統(tǒng)可以針對變電設(shè)備運(yùn)行的異常情況相工作人員作出相應(yīng)的提示，這些提示中，以變量越限提示以及錯誤數(shù)據(jù)提示為主，通過這些提示，可以有效的保障輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。除此之外，一旦變電設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可以通過智能技術(shù)向相關(guān)人員作出提示，進(jìn)而可以使相關(guān)人員及時的采取有效措施排除故障，這既能保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，同時也能避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，確保不會造成更大的損失。

2.4 人工智能圖像識別技術(shù)

人工智能圖像識別技術(shù)對于輸電線路智能巡檢來說是非常重要的，圖像設(shè)備模塊位于中央控制系統(tǒng)，無人機(jī)拍攝的圖片傳回到中央控制系統(tǒng)之后，由圖片識別模塊進(jìn)行智能分析處理，圖像識別采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。無人機(jī)出動巡檢，基于AI視覺處理與分析技術(shù)對圖像進(jìn)行智能識別檢測，產(chǎn)生圖像和變電站內(nèi)固定攝像頭拍攝產(chǎn)生的視頻，通過云平臺深度學(xué)習(xí)與云計算相結(jié)合的方式，對圖像與視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，能一邊對圖像進(jìn)行壓縮、存儲，一邊進(jìn)行各類故障檢測、異物分析;根據(jù)服務(wù)器分析出的結(jié)果，工作人員就能立馬進(jìn)行故障檢修，無需守在主機(jī)旁一直等待。

2.5 推進(jìn)巡檢設(shè)備向全自動發(fā)展

目前，許多智能巡檢設(shè)備的自動化水平還不夠高，需要人工的配合，電力巡檢效率沒有得到充分提升。應(yīng)當(dāng)加快對巡檢系統(tǒng)的一體化研究，使系統(tǒng)能夠進(jìn)行自監(jiān)測、自診斷，并能夠自主進(jìn)行檢修方案的制定。對于難以進(jìn)行修復(fù)方案制定的復(fù)雜事故，應(yīng)報告給電力工作人員進(jìn)行人工處理。這樣，輸變電智能巡檢系統(tǒng)的工作效率將大大提升，有利于維護(hù)電網(wǎng)的使用安全和使用效率。

2.6 探索應(yīng)用新一代智能設(shè)備

加快第三代智能變電站設(shè)計，并實(shí)現(xiàn)分間隔保護(hù)裝置信號的遠(yuǎn)程復(fù)歸和開關(guān)、刀閘遠(yuǎn)程一鍵順控及保護(hù)軟壓板遠(yuǎn)程五防操作;實(shí)現(xiàn)以視頻、聲音、紅外等各類設(shè)備或傳感器為載體，搭配自主導(dǎo)航、自動記錄、智能識別、遠(yuǎn)程遙控等功能，可戶內(nèi)、戶外全覆蓋的自動巡檢模式;實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜觸頭一體化設(shè)計的嵌入式溫度傳感器;實(shí)現(xiàn)電纜溝火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警裝置及防火隔斷措施改進(jìn)，杜絕電纜溝大面積著火;實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)備遠(yuǎn)方集中監(jiān)視、報警遠(yuǎn)方確認(rèn)、信號遠(yuǎn)方復(fù)位，設(shè)備的遠(yuǎn)程一鍵順控功能。與智能機(jī)器人廠家協(xié)同開發(fā)新一代具有復(fù)歸信號的機(jī)器手巡檢機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)保護(hù)及告警信號的現(xiàn)場復(fù)歸。配置變電站用遠(yuǎn)程控制巡視無人機(jī)，搭載一臺紅外測溫儀和一臺可變焦高清攝像頭。實(shí)現(xiàn)無人機(jī)按規(guī)劃路線巡視，并可隨時執(zhí)行特巡任務(wù)，有效彌補(bǔ)固定式攝像頭的視線死角弊端。

3 結(jié)束語

隨著輸變電巡檢的智能化，巡檢人員工作的安全性和工作效率都有了顯著提升。目前，我國輸變電智能巡檢技術(shù)還有很大的進(jìn)步空間，電力工作人員應(yīng)當(dāng)積極進(jìn)行輸變電巡檢技術(shù)智能化研究，利用大數(shù)據(jù)和新技術(shù)提升巡檢效率，保障電力系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]許保瑜，趙毅林，陳慶寧，吳圓波.輸電線路移動式不間斷自主智能巡檢技術(shù)研究[J].電測與儀表，2021，58（11）：157-163.