基于北斗衛(wèi)星技術的電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)應用研究

東方聯(lián)合（北京）售電有限公司 王俊虎

現(xiàn)在人們出行很依賴導航，早期我國導航嚴重依賴于美國的GPS衛(wèi)星系統(tǒng)，為了我國導航不受美國所限制開發(fā)了北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，為我國導航事業(yè)做出了重要貢獻。而電力系統(tǒng)是我國的重要組成部分，為維持我國生產(chǎn)、生活起到了不可替代的作用。為保證我國電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行工作，輸電線路巡檢是非常重要的檢查維護方式。通過輸電線路巡檢，能夠發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中存在的問題并及時解決，防止事故發(fā)生，提高系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

早期階段，由于電網(wǎng)覆蓋廣且線路繁雜，很難實現(xiàn)對電路進行全方位的巡檢，但是隨著北斗衛(wèi)星技術的開發(fā)與應用，使當前電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)得到有效推進，該系統(tǒng)能夠有效地對巡檢工作進行全程監(jiān)控，提高管理效能，能夠使我國實現(xiàn)對電網(wǎng)運營管理，減少電網(wǎng)的故障幾率，提高電網(wǎng)運行效率，保障電網(wǎng)運行安全。

1 北斗衛(wèi)星技術在電網(wǎng)智能巡檢的意義以及內(nèi)涵

1.1 北斗衛(wèi)星技術應用的意義

輸電、配電線路是我國電網(wǎng)的重要組成部分。通過對電網(wǎng)智能巡檢，能夠保障輸電配電線路的安全穩(wěn)定運行與電網(wǎng)智能巡檢的質(zhì)量，確保電網(wǎng)在運行過程中為我國的生產(chǎn)、生活起到重要作用。并且，電網(wǎng)智能巡查維護可使我國在對電網(wǎng)的巡檢過程中提高工作效率與工作質(zhì)量，幫助巡檢人員大大減少工作量。同時，實現(xiàn)問題的精確定位，通過系統(tǒng)自檢或系統(tǒng)智能維護的方式，將電網(wǎng)中的簡單問題進行程序調(diào)優(yōu)，將故障排除，進而減少問題的發(fā)生，從根本上降低對電網(wǎng)巡檢的資金支出，包括設備費用、人工費用等[1]。

另一方面，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)在我國的應用十分廣泛，不僅能應用于我國人民出行生活，在電網(wǎng)智能巡檢當中，利用北斗系統(tǒng)的定位系統(tǒng)，能夠幫助巡檢人員在系統(tǒng)巡檢過程中將發(fā)生電網(wǎng)故障的地區(qū)進行精確化定位，讓當?shù)氐闹悄茈娋W(wǎng)系統(tǒng)維護人員快速趕到現(xiàn)場進行問題處理和電網(wǎng)檢修。除此之外，巡檢車上安裝了北斗設備，可讓調(diào)度中心實時掌握巡檢車的位置，通過調(diào)度指揮電力巡檢車快速趕到現(xiàn)場，讓電網(wǎng)故障在短時間被定位，使設備搶修效率和大大提高。

1.2 北斗衛(wèi)星系統(tǒng)簡單說明

北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)有著以下幾大技術特點：

快速定位：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)有著快速定位的技術特點，相比于以前定位精度有了很大提升，從原本的定位精度水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，測速精度由每秒0.4米，提高至0.2m，定位更加精準，對于用戶的使用更加方便準確，并且快速且高精度定位，為一些先進技術提供了必要基礎，比如說智能化巡檢機器人[2]。

簡短通訊：用戶與用戶、用戶與中心控制系統(tǒng)間均可實現(xiàn)雙向簡短通訊，這是北斗系統(tǒng)擁有而其他衛(wèi)星系統(tǒng)所不具備的，簡單來說，就是在信號都覆蓋不了的地方，比如說山區(qū)、比如說地震災區(qū)，可以通過北斗系統(tǒng)進行信息溝通，這就會讓基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的電網(wǎng)智能巡檢變得完全可控，使得電網(wǎng)巡檢更加精準。

精密授時：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)還有著精密授時的技術特點，能夠做到定時播發(fā)授時信息，為定時用戶提供時延修正值，簡單來說，精密授時是測距、測高、測速、同步等高科技的基本條件，對于比較精密的先進技術有著重要意義，比如說無人機巡檢，無人機巡檢有著快速、高效的特點，精確制導如果時間相差0.1秒可能就會產(chǎn)生實際數(shù)百米的誤差，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的技術突破，讓無人機電網(wǎng)巡檢有了創(chuàng)新的前提。

三頻信號：可以更好的消除高階電離層延遲影響，提高定位可靠性以及抗干擾能力。

2 早期電網(wǎng)巡檢的問題

在早期的電網(wǎng)巡檢過程中，由于沒有相應的先進技術，導致電網(wǎng)巡檢的過程中產(chǎn)生了非常多的問題，本文簡要對最早期電網(wǎng)巡檢過程中存在的問題進行介紹。

2.1 電網(wǎng)系統(tǒng)分布廣，檢修難度大

由于我國整體面積非常大，所以在國家電網(wǎng)分布當中，須將每個地區(qū)的電網(wǎng)進行實時的連接與建造，才能使該地區(qū)居民在正常生活中能夠使用電力，享受電力的好處。通過電網(wǎng)系統(tǒng)的應用，幫助人們在生產(chǎn)生活當中提高工作效率，提升居民生活水平。但在電網(wǎng)系統(tǒng)的巡檢方面，由于電網(wǎng)分布較廣且面積較大，當電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題而導致斷電的時候，需要地方巡檢工作人員在該地區(qū)進行問題故障的排除，由于難以實現(xiàn)故障部位的精確定位，導致故障排除時間耗費巨大。在人們的生產(chǎn)生活關中，由于檢修不及時，容易造成巨大的經(jīng)濟損失。并且由于電網(wǎng)系統(tǒng)分布廣的問題，為工作人員帶來了較大的巡檢難度，致使大量時間被浪費在故障排除當中[3]。

2.2 工作人員檢修故障技術水平低

由于早期階段我國電力系統(tǒng)與電網(wǎng)檢修技術發(fā)展過慢，很多電力檢修人員只掌握基礎的檢修故障技術，在電力檢修過程中難以實現(xiàn)對電網(wǎng)巡檢維護的正常工作，導致在工作過程中需要耗費大量的時間進行問題的處理與解決，使電網(wǎng)的問題在短時間內(nèi)得不到解決，對人們的生產(chǎn)生活造成巨大的影響。并且由于電網(wǎng)故障部位難以實現(xiàn)精確定位，致使工作人員在工作中的大部分時間都浪費在故障部位定位方面，工作人員沒有時間學習故障檢修技術，導致工作人員檢修技術難以提升。

2.3 電力系統(tǒng)保護措施少，容易產(chǎn)生問題

在我國早期的電網(wǎng)建設過程中，大多數(shù)電線都是暴露在室外空氣當中，由于室外不可抗力因素，導致電線在使用過程中逐漸被外部環(huán)境所影響，致使電網(wǎng)的使用壽命逐漸下降。同時不可抗力因素的影響會加速電網(wǎng)的使用壽命。生活中比較常見的電網(wǎng)故障有：交通事故對電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，自然災害對于電網(wǎng)事故產(chǎn)生的影響以及人為因素對電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，另一方面，人們對于電網(wǎng)系統(tǒng)的保護措施非常少，造成電網(wǎng)系統(tǒng)在正常生活中運行不穩(wěn)定的情況經(jīng)常發(fā)生[4]。

2.4 故障定位不準確，浪費時間精力

在早期的電網(wǎng)系統(tǒng)巡檢過程中，由于巡檢車輛上沒有配備相關的導航系統(tǒng)，導致調(diào)度中心在進行調(diào)度作業(yè)時，只能通過電話的形式進行車輛調(diào)度，調(diào)度人員數(shù)量多，需要在調(diào)度前翻找聯(lián)系信息，并且由于缺少精確定位的支持，很多調(diào)度工作人員在通話的過程中只能了解到大概所在位置，使得檢修人員在抵達電網(wǎng)故障區(qū)時，很難實現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障進行精確定位，致使大量時間被浪費，造成工作效率難以提升的情況。并且在工作過程中，由于調(diào)度系統(tǒng)缺少導航系統(tǒng)的支持，很難實現(xiàn)智能化巡檢維護，所有的工作都必須由調(diào)度員進行電話或者電臺調(diào)度，這樣無疑為電網(wǎng)的維護工作帶來了巨大的困難，而且這種方式需要使用大量的調(diào)度人員，對于企業(yè)的經(jīng)濟效益提升產(chǎn)生了一定影響。

3 基于北斗衛(wèi)星技術的電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)的應用

由于我國的科技發(fā)展速度提升，在導航系統(tǒng)方面有了重大的進步。通過北斗衛(wèi)星技術的研發(fā)與電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)的應用，能夠促使我國在智能電網(wǎng)巡檢過程中的工作質(zhì)量與工作效率提升，本文簡要介紹基于北斗衛(wèi)星技術的電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)的應用有哪些。

3.1 實現(xiàn)調(diào)度車智能調(diào)度

通過在調(diào)度車上安裝北斗定位系統(tǒng)，能夠讓調(diào)度中心時刻掌握調(diào)度車的位置，對于在電網(wǎng)中出現(xiàn)問題的地方，調(diào)度中心可通過智能設備進行通知，讓電力故障部分最近的調(diào)度車進行檢修工作，實現(xiàn)電力故障的快速排除，減少電力系統(tǒng)缺失對人們生活所造成的影響。除了調(diào)度車的定位，還能夠精準定位到每一個工作人員的定位，給工作人員派發(fā)工作設備，內(nèi)置北斗定位系統(tǒng)，工作人員到達工作節(jié)點進行打卡，隨時記錄工作進度、記錄工作狀態(tài)，能夠使交通中心實時的掌握工作人員的工作狀態(tài)，讓每個工作人員在工作過程中是否正常工作能夠得以體現(xiàn)，使工作人員在工作過程中減少工作不認真、工作敷衍的情況。

3.2 實現(xiàn)對問題部位的精確定位

由于在早期階段很難實現(xiàn)對電力系統(tǒng)問題故障的區(qū)域的精確定位，導致大量的時間被浪費在電網(wǎng)的巡檢過程中，而現(xiàn)在通過北斗衛(wèi)星定位技術的應用，使北斗衛(wèi)星定位設備應用在電力設備當中。當電力設備產(chǎn)生故障時，通過北斗衛(wèi)星定位設備的應用，能夠加速定位系統(tǒng)對故障區(qū)域精確定位的速度，減少工作人員在電網(wǎng)巡檢維護過程中浪費的時間，使工作人員快速趕到故障現(xiàn)場進行故障的排除，實現(xiàn)電力系統(tǒng)快速恢復穩(wěn)定運行狀態(tài)，減少經(jīng)濟損失。

3.3 完善城市電網(wǎng)管理維護系統(tǒng)的建設，降低電力突發(fā)事件的損失

電力在當前已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一種資源。什么的生活離不開電，而電力供應的穩(wěn)定性非常重要，這直接影響著人們實際生活的方方面面。在確保電力供應穩(wěn)定性中，做好巡檢是非常關鍵的。而在北斗衛(wèi)星技術的支持下，電網(wǎng)智能巡檢工作效率可以得到提升。通過構(gòu)建電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)城市電網(wǎng)的大面積停電隱患，而且可以在極大程度上降低對人力資源的消耗，通過智能系統(tǒng)在維修過程中提出的高效解決方案，降低電網(wǎng)斷電造成的巨大損失，保障城市的用電需求和用電安全，為城市的穩(wěn)定運行做出重要貢獻。

3.4 保障城市電力安全，提升電力問題處理效率

在城市用電過程中，由于突發(fā)事件的產(chǎn)生，會影響電網(wǎng)的正常工作。通過電網(wǎng)智能巡檢維護系統(tǒng)的應用，能夠提高電網(wǎng)調(diào)度水平，不僅能夠降低工作人員的工作強度，并且能夠幫助電力公司管理人員在管理方面提升管理效率，使突發(fā)事件發(fā)生時能夠讓突發(fā)事件所造成的電力系統(tǒng)故障被快速解決，降低電網(wǎng)運行成本。

3.5 以北斗衛(wèi)星技術為基礎，促進智能化巡檢

智能化巡檢是未來重點發(fā)展方向，無人機巡檢和機器人巡檢是智能化巡檢中重要的兩個，在智能機器人領域中的運用，北斗衛(wèi)星技術的定位能力以及PPK—差分定位技術對移動式機器人的幫助尤為巨大，通過對自身位置的定位，讓巡檢機器人能夠在復雜的情況中行動，能夠根據(jù)設定好的巡檢編程精準完成巡檢任務、記錄下巡檢狀況。另外隨著無人機技術的飛速發(fā)展，其穩(wěn)定性、可靠性和可拓展性也有了根本保障，可以說無人機控制飛行技術已然成熟，未來會朝著更快更強更穩(wěn)定方向發(fā)展，具有有避障能力，有處理下雨、灰塵、高溫等環(huán)境狀況的能力，北斗衛(wèi)星技術也是無人機巡檢的基礎技術之一，只有對無人機進行定位，才能讓無人機能夠穩(wěn)定、高效的完成巡檢任務，南方電網(wǎng)規(guī)劃在2020年前實現(xiàn)自主飛行巡檢，國家電網(wǎng)規(guī)劃2025年對220kV以下線路無人機自動巡檢全覆蓋。

綜上，通過使用北斗衛(wèi)星技術與智能電網(wǎng)巡檢維護系統(tǒng)的應用，能夠幫助我國電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，實現(xiàn)調(diào)度部門對輸配電線路的實時監(jiān)控以及工作人員的快速調(diào)度，在電網(wǎng)供電可靠性和安全性方面的提升都起到非常重要的作用，除此之外，通過對電網(wǎng)故障進行分析，使工作人員在工作過程中加快電網(wǎng)故障排除的速度，為我國的電網(wǎng)系統(tǒng)正常工作起到了重要貢獻。