基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路精益化運維管理

宋大為，劉 浩，馬書文，陳 盟，李 斌

（1.國網(wǎng)山東省電力公司濟寧供電公司，山東 濟寧 272000；2.山東五洲電氣股份有限公司，山東 濰坊 261000；3.國家電網(wǎng)有限公司技術學院分公司，山東 濟南 250002）

0 引言

輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，如果輸電線路因故障跳閘，會造成嚴重后果。因此，輸電線路巡視檢修工作十分重要[1]。線路不停電、不跳閘是優(yōu)化營商環(huán)境的基礎，是公司供電服務的硬指標。傳統(tǒng)的輸電線路運檢工作以人工巡視為主，效率低、實時性差且需要耗費大量的人力和物力。近年來信息化、大數(shù)據(jù)、智能化等技術發(fā)展迅速，如何將這些先進技術應用于輸電線路運檢工作中，實現(xiàn)輸電運檢工作由傳統(tǒng)的勞動密集型向智能化的技術密集型轉變具有重要意義[2]。

目前，輸電線路巡視包括運維人員巡視、屬地化防護人員巡視和可視化巡視，三者各有優(yōu)勢和劣勢，如何發(fā)揮運維人員責任心強、業(yè)務素質(zhì)高，屬地化防護人員巡視半徑小、環(huán)境熟悉，可視化在線監(jiān)控裝置全天侯在線、無疲勞等各自的優(yōu)勢，對實現(xiàn)“1+1+1>3”的效果具有重要意義。

本文依托輸電線路精益管理系統(tǒng)，構建線路運維巡視、通道屬地化巡視、可視化巡視三層相互監(jiān)督、相互評價的快速響應的線路防護體系。通過輸電線路精益管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)，分析線路設備、線路通道健康狀況，預測可能出現(xiàn)的隱患，提前采取管控措施，后臺大數(shù)據(jù)為現(xiàn)場工作人員提供最優(yōu)的隱患管控措施；通過分析工作人員的簽到率、隱患上報數(shù)量、隱患管控措施、線路巡視軌跡等數(shù)據(jù)，分析工作人員的工作質(zhì)量，及時淘汰業(yè)務水平低的工作人員，提高工作人員的整體業(yè)務素質(zhì)，實現(xiàn)輸電線路安全穩(wěn)定運行。

1 輸電線路精益化運維管理中存在的問題

1.1 技術整合問題

傳統(tǒng)的輸電線路巡視工作主要由人工完成，對人員素質(zhì)要求不高，隨著科學技術的發(fā)展，許多新技術、新方法在輸電線路巡視工作中得到了應用[3]。但是，新技術并沒有得到有效整合，面對大量的新、老技術，沒有明確的巡視重點，沒有建立完整的運維體系。例如，可視化在線監(jiān)控技術的應用沒有與人工運維有效融合，二者獨立運行，增加了人力和物力投入。如何將新巡視技術與傳統(tǒng)運維技術有效結合，建立全方位、多層級輸電線路運維體系，真正實現(xiàn)提質(zhì)增效，成為亟待解決的問題。

1.2 人員管理問題

在新技術出現(xiàn)以前，傳統(tǒng)的輸電線路運維工作技術含量較低，導致電力企業(yè)不重視輸電線路運維人員的培訓，運維人員的能力得不到提升，阻礙了精益化管理工作的推進[4]。另外，沒有建立科學的人員評價體系，無法準確評價運維人員的工作水平，運維人員優(yōu)化替代工作無法進行[5]，有些運維人員工作水平低，容易造成重大工作失誤。

2 基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路精益化管理

以精益管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)巡視為中心，構建設備運維人員巡視、屬地化防護人員巡視和可視化巡視相互監(jiān)督、相互評價的線路防護體系，對輸電線路形成三層防護，三層防護各有側重點，實施優(yōu)勢互補。屬地化防護人員是雇傭的線路附近的人員，每天對管轄線路進行通道巡視，其任務是發(fā)現(xiàn)通道內(nèi)違章施工、易漂浮物等不安全因素，發(fā)揮屬地化防護人員巡視半徑小，地理、人文環(huán)境熟悉的優(yōu)勢，對發(fā)現(xiàn)的隱患進行現(xiàn)場應急處置，及時遏制隱患進一步惡化。運維人員長周期對線路進行全面巡視，重點排查設備本體存在的缺陷或隱患，督導屬地化防護人員對通道隱患的管控，同時專業(yè)指導屬地化單位治理重大的通道隱患?？梢暬诰€監(jiān)控裝置作為輸電線路通道防護工作的“千里眼”，利用圖像、視頻等手段進行可視化監(jiān)控，解決輸電通道點多、面廣、人工巡視無法及時到位等問題，實現(xiàn)快速、精準、有效發(fā)現(xiàn)隱患，并即時通知屬地化防護人員赴現(xiàn)場處置，打造“20分鐘護線圈”。

2.1 基于大數(shù)據(jù)的線路高質(zhì)量巡視

1）線路動態(tài)分類與巡視周期。依據(jù)線路運行隱患數(shù)據(jù)制定線路通道巡視重點一覽表，根據(jù)線路本體狀況和通道狀況劃分巡視周期，明確巡視重點。對隱患點正在施工或隨時有可能施工的線路區(qū)段動態(tài)劃為A類線路，對有可能出現(xiàn)威脅線路安全的隱患線路區(qū)段動態(tài)劃為B類線路，對位于空曠田地等機械罕至的線路區(qū)段動態(tài)劃為C類線路。對A類線路區(qū)段內(nèi)的動態(tài)隱患進行現(xiàn)場蹲守；對B類線路區(qū)段每天人工至少巡視兩遍，可視化在線監(jiān)控裝置每15 min回傳一次照片；對C類線路區(qū)段每天人工至少巡視一遍，可視化在線監(jiān)控裝置每1 h回傳一次照片，最大程度減少巡視盲區(qū)。線路分類情況根據(jù)每天巡視數(shù)據(jù)更新，指導巡視人員分工合作進行高效巡視。

2）線路區(qū)段定員與到位標準。屬地化單位要按照“定人員、定設備、定職責”的原則，每基桿塔都要落實到人；巡視人員要配備合格的智能手機和望遠鏡；人均防護不超過50基桿塔，確保正常情況下護線員20 min內(nèi)可以到達現(xiàn)場，打造“20分鐘護線圈”。220 kV及以上電壓等級線路和110 kV電鐵線路每天至少巡視一次，110 kV及以下非電鐵線路每三天至少巡視一次；巡視時要在每基桿塔50 m范圍內(nèi)完成簽到，并拍攝清晰的桿塔或通道照片，發(fā)送至輸電線路精益管理系統(tǒng)，無照片視作未到位，巡視到位率每周由管理人員審核確定并通報。

3）三層防護與隱患管理。構建設備運維人員巡視、屬地化防護人員巡視、可視化巡視三層相互監(jiān)督、相互評價的線路防護體系，最大限度減小巡視死角，巡視人員發(fā)現(xiàn)隱患要現(xiàn)場拍照傳入輸電線路精益管理系統(tǒng)，并電話上報管理人員；系統(tǒng)自動匯總、核對三方發(fā)現(xiàn)的隱患情況，記錄未及時報送隱患的單位或個人，確保起到“1+1+1>3”的效果。班組每天早會安排各小組工作重點，每天下午匯總隱患跟蹤、管控情況，在一患一檔中填寫，班組每周將一患一檔電子版文件匯總報送至車間；巡視人員嚴格執(zhí)行《通道異動報告制度》，班組每周計算其工作質(zhì)量得分。周末及節(jié)假日隱患督查、特巡計劃，由班長于每周最后一個工作日前將特巡計劃輸入輸電線路精益管理系統(tǒng)，期間工作重點為重大施工隱患現(xiàn)場督查、突發(fā)緊急隱患現(xiàn)場處理和輸電線路精益管理系統(tǒng)推送的隱患現(xiàn)場處理。

2.2 基于大數(shù)據(jù)分析的隱患精準跟蹤

1）樹木隱患自動分析與跟蹤。建立樹木隱患數(shù)據(jù)庫，按線下樹木隱患、防護區(qū)內(nèi)樹木隱患和超高樹木隱患3種類型，詳細記錄樹木種類、垂直和水平距離，并將省內(nèi)44種樹木的自然生長高度和年生長速度錄入輸電線路精益管理系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)錄入的年生長速度和不同氣溫下的弧垂大小智能增加樹木高度，達到預警值后，自動提醒管理人員和巡視人員。

2）施工類隱患自動分析與跟蹤。運維人員嚴格按照計劃開展狀態(tài)巡視，每天對施工類隱患開展現(xiàn)場特巡，每天視頻巡視至少兩遍；每周在隱患點懸掛巡視監(jiān)督牌不少于50塊（用于監(jiān)督屬地化防護人員巡視情況）；隱患發(fā)現(xiàn)48 h內(nèi)完成各類警示裝置的安裝，并將隱患相關信息錄入輸電線路精益管理系統(tǒng)。對修路、建房等不同類型的隱患，輸電線路精益管理系統(tǒng)智能提示應重點關注的危險因素和管控方向，每天定時向施工人員發(fā)送高壓線下工作的安全注意事項，以有效避免各類意外情況造成的線路故障。

3）異物隱患的自動分析與跟蹤。巡視人員在巡視過程中將線路300 m范圍內(nèi)的塑料大棚、驅鳥彩帶、防塵網(wǎng)等易漂浮物信息及所有權人信息逐條錄入輸電線路精益管理系統(tǒng)，在大風天氣前系統(tǒng)自動給物主發(fā)送信息，提醒物主對大棚等易漂浮物進行加固，并調(diào)取可視化在線監(jiān)控裝置拍攝的隱患資料進行核查，發(fā)現(xiàn)異常情況后，屬地化防護人員20 min內(nèi)趕赴現(xiàn)場進行處理。大風時及大風后，可視化在線監(jiān)控裝置立即對刮風區(qū)域進行全面巡視，發(fā)現(xiàn)隱患立即上報處理，防止造成線路短路等故障。

2.3 基于智能決策的隱患高效處置

輸電線路精益管理系統(tǒng)存儲了較齊全的隱患處理措施，可根據(jù)具體錄入的隱患情況提供最優(yōu)的處理流程、解決措施和現(xiàn)場控制方案，有效避免經(jīng)驗不足造成的管控措施不全面的問題。對驅鳥彩帶、大棚等異物隱患比較密集的區(qū)域，輸電線路精益管理系統(tǒng)提示可采取以下措施：拆除可能危害電力設施安全的導電驅鳥彩帶等異物；壓實壓牢防護區(qū)內(nèi)的塑料大棚；搜集防護區(qū)內(nèi)的小型漂浮物，并就地掩埋或帶離現(xiàn)場；壓牢不能搜集的小型漂浮物。對樹木隱患要主動協(xié)調(diào)處理，根據(jù)輸電線路精益管理系統(tǒng)提供的法律法規(guī)及當?shù)卣挠嘘P規(guī)定對樹木進行處理，對不能當場處理的，要確定隱患所在的行政村及樹主的聯(lián)系方式。對施工類隱患，輸電線路精益管理系統(tǒng)提示可采取以下措施：現(xiàn)場告知安全注意事項；當天做好限高、限位等安全措施；與施工人員簽訂安全協(xié)議；給施工人員講解有關安全的知識，播放觸電類警示視頻。對危急隱患，輸電線路精益管理系統(tǒng)自動生成隱患督辦單，并發(fā)送給相應單位，屬地化單位要在一周內(nèi)反饋隱患處置情況，并由安質(zhì)部、運檢部組織人員到現(xiàn)場進行驗收，若隱患逾期未消除或驗收未通過，將對責任單位進行績效考核。

2.4 基于隱患熱點圖的差異化宣傳

根據(jù)輸電線路精益管理系統(tǒng)存儲的隱患，生成不同類型的隱患熱點圖，針對不同隱患的密集區(qū)采取差異化護線宣傳。針對不同對象，采取不同形式有針對性地進行宣傳，將電力設施保護方面的法律法規(guī)及安全用電等方面的知識采用群眾喜聞樂見的方式進行宣傳。針對蔬菜大棚種植區(qū)塑料大棚易被大風刮起造成線路故障的情況，在組織專門力量對蔬菜塑料大棚進行排查的基礎上，采用《致大棚種植戶的一封公開信》、與沿線大棚種植戶簽訂電力設施保護協(xié)議等方式，督促大棚種植戶由過去用鐵絲綁扎改為用尼龍繩綁扎或用竹桿封壓，降低了塑料大棚被大風刮起造成線路故障的機率。針對建筑施工、違章作業(yè)、植樹等重點問題，組織對全市吊車、挖掘機進行全面普查，登記備案，配合市技術監(jiān)督局對特種車輛司機進行專題安全培訓，并對其發(fā)放了《特種車輛在電力線路防護區(qū)作業(yè)安全注意事項》，確保在線路附近作業(yè)時的安全。針對破壞電力設施的典型案例，有代表性地選擇相關單位進行重點處罰和曝光，組織有關用電單位召開事故現(xiàn)場會，以進行警示。增加線路通道防護宣傳的多樣性。不能僅依靠人員宣講，應開拓思路，豐富宣傳方式。通過播放觸電類影像資料，讓更多民眾意識到觸碰高壓線路所造成的嚴重后果；通過發(fā)放簡單常用物品、微信有獎答題等宣傳活動吸引更多民眾，使其了解高壓線路并主動避讓，甚至主動參與線路防護；通過電視、廣播進行線路通道防護宣傳，讓線路防護走進千家萬戶，引導廣大民眾自覺養(yǎng)成良好的用電護線習慣。各屬地化單位大力宣傳電力設施保護相關法律法規(guī)，加強與當?shù)卣疁贤?，嚴格控制防護區(qū)內(nèi)植樹、線下建房、機械施工等隱患。

2.5 基于進階式學習的技能提升方案

輸電線路精益管理系統(tǒng)存儲一套不斷升級的輸電線路學習考試系統(tǒng)，其分為3個階段。新入職輸電線路運維人員進行第一階段的學習，學習完成后參加在線考試，考試成績80分合格，合格后被評為“一星員工”，可單獨進行線路巡視工作。第一階段學習合格后可進行第二階段的學習，學習結束后參加考試，考試成績80分合格，合格后被評為“二星員工”。完成第三階段學習并考試合格的人員被評為“三星員工”。同時，系統(tǒng)根據(jù)每個人發(fā)現(xiàn)隱患的及時性、輸入隱患信息的準確性及隱患處置情況對其進行升級或降級，運維人員績效跟員工級別掛鉤，以激勵員工不斷提升自身業(yè)務素質(zhì)，不斷增強責任心，提升隊伍整體素質(zhì)和巡視水平。

3 結語

本文提出了基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路精益化巡視管理模式。構建了以運維人員、屬地化防護人員和可視化在線監(jiān)控裝置為主體的全方位、多層次輸電線路運維體系；構建了基于大數(shù)據(jù)分析的隱患精準跟蹤體系，精準消除輸電線路通道隱患；建立了運維人員綜合評價和提升體系，提升員工的業(yè)務素質(zhì)和護線水平。下一步將繼續(xù)優(yōu)化以大數(shù)據(jù)為支撐的輸電線路精益化管理模式，不斷吸收融合輸電線路運檢新技術，進一步提升輸電線路精益化管理水平，降低安全事故發(fā)生概率，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。