输电线路智能化立体巡检

黄海

（国网湖南省电力有限公司娄底供电分公司 湖南娄底 417000）

1 专业管理的目标描述

1.1 立体巡检的理念

线路巡视工作是输电线路专业管理的重要组成部分，而当前因偏远山区或无人区因4G网络覆盖受限，输电线路的巡检主要依靠人力查巡，效率低下，而且线路状态信息收集时间较长。依靠网络的监测设备，在偏远山区或无人区无法正常工作。制约了线路运行状况与运行环境的实时反馈。为了提高电网智能运维水平，采用全新的可视化技术和无人机技术手段辅助人工现场巡线，大大提升线路巡检效率，降低人工和成本，开启电网智能运维新技术发展的新篇章，带动相关产业发展和技术的进步，推动整个智能电网的发展。

1.2 立体巡检的范围和目标

输电线路智能化立体巡检的应用范围：应用于地形复杂、气候条件多变的线路及重要“三跨”线路杆塔的巡视工作。

输电线路智能化立体巡检的目标：①通过可视化技术实现对输电线路的远程实时在线巡检，从而大大减少巡视人员的巡线工作量，特别是在人员不易到达的地区。及时发现、整治危及电网安全运行的隐患，最大限度地减少外力破坏、山火、基础滑坡、山体塌方、地质沉降等外部隐患和地质、自然灾害引发的输电事故。②利用无人机技术巡查，准确快速地发现地面巡视肉眼无法发现的杆塔类、金具类、绝缘子类缺陷，以及人力巡视盲区存在的通道隐患，保障输电线路的安全、稳定运行。③在线路故障情况下，通过可视化技术能实时反映通道和本体故障如山火、树障、机械施工、断线、掉串等明显故障，通过无人机巡查能快速高效查找通道和可视化盲区的通道障碍，替代人力完成高难险山区的登杆检查迅速发现绝缘子和避雷器闪络等杆上缺陷，极大提高故障查找效率，有效降低人员安全风险，并能开展不停电情况下的35kV线路登杆检查。

通过输电线路智能化立体巡检，有效的提高了输电路巡检、故障巡查的效率，为电力行业高压输电线路的现代化管理水平提供了有力的保障。

1.3 立体巡检的目标值

通过输电线路智能化立体巡检技术应用，及时发现输电线路重大缺陷，基础滑坡、山体垮塌、山火等外部隐患，提前防控机械施工等安全风险，快速查找输电线路故障。确保如下指标达到最佳值。220kV线路树障、山火、外破跳闸次数：0次，220kV线路外力破坏故障停运率：0，输电线路外力破坏隐患规范处置率：100%。

2 专业管理的主要做法

2.1 构建输电线路智能化立体巡检工作组织机构

成立输电线路智能化立体巡检领导小组负责对立体巡检工作进行统一组织、统一指挥、统一协调。

主要负责输电线路智能化立体巡检工作情况的汇总、上报，随时掌握线路缺陷隐患情况与现场施工、山火外破等动态。做好巡检工作数据的汇总、传递，及时整理巡检信息上报，及时安排人员进行消缺工作和现场跟踪督办。

2.2 融合可视化技术和无人机技术手段

2.2.1 可视化技术手段

输电线路分布式无源可视化巡线装置是通过在线监测用高压导线磁场感应取能，给前端数据采集单元提供电能，并通过无线自组网、无线自动跳链的通讯方式，用以解决输电线路在网络盲区通讯孤岛难题。特别是在人员不易到达的地区，弥补人工巡线的不足，将远程无人值守或巡线人员无法到达、网络盲区的现场情况的高清图片、视频数据以及其它现场辅助信息数据即时传送至监控中心监测服务器上，使巡线人员在监控中心就可以实时查看线路现场画面，获取输电线路现场的实时数据实现对输电线路的远程实时在线巡检，从而大大减少巡视人员的巡线工作量。有效的提高了输电线路巡检、巡查的效率。为电力行业高压输电线路的现代化管理水平提供了有力的保障。

2.2.2 无人机技术手段

目前应用于输电线路巡检的无人机机型主要是多悬翼无人机。多悬翼无人机飞行机动灵活、操作简单、悬停稳定性高，抵御阵风能力强，可以对线路杆塔、绝缘子串、金具等设备进行图像信息采集，取得图像或视频供技术人员进行分析，也可在线路大型检修作业前进行勘测，提前检查设备状况，便于检修方案的制定。

多悬翼无人机所能完成的输电线路巡检工作主要归纳为五大类：杆塔类、导地线类、绝缘子类、金具类和通道类。杆塔类主要包括塔材变形、杆塔异物等；导地线类包括断股、放电烧伤痕迹、异物等；绝缘子类主要包括合成绝缘子闪络痕迹、电流烧蚀、破损等；金具类主要包括各线夹、均压环、间隔棒破损、缺损、变形跑位等；通道类主要包括是否存在超高树木等其他危险因素。

3 评估与改进

3.1 立体巡检实施效果

通过输电线路智能化立体巡检技术的利用，大大提高了输电线路缺陷隐患发现、处置成功率，同时确保了输电线路安全稳定运行。

典型案例：2018年5月23日至6月1日，娄底检修公司输电室在所辖220kV锑群I线#001-#092全线共计97基杆塔加装了98套分布式无源可视化巡线装置，对全长31.036km线路的杆塔、线路通道及周边环境进行远程实时在线巡检。及时发现施工、山火外破情况和通道树障，保证输电线路的安全稳定运行。

2018年9 月线路巡查人员对鹅上I线#059-#060、鹅上Ⅱ线#054-#055、鹅鸭线#122、上渠线#187等外破隐患点进行无人机巡检确保输电线路外破隐患在可控范围内，并及时发现鹅上I线#001、#064-#065、观鹅线#238缺陷隐患进行处理，保证线路安全稳定运行。

3.2 立体巡检存在的问题

（1）无人机巡检技术不完善：无人机电池的续航能力差、飞控距离有限、无人机与巡检线路的控制距离不够、输电线路复杂的地理环境如山谷横风等增加了操作的难度。

（2）无人机技术培训力度不够，目前娄底输电室经过正式无人机技术培训并拥有无人机架使证的人员只有4名。

（3）分布式无源可视化装置成本较高，难以大面积推广运用。

3.3 改进方向

（1）推广输电线路智能化立体巡检技术的应用，重点针对施工、山火易发区段和输电线路“三跨”杆塔。

（2）在重点时节对可视化巡检装置获取输电线路现场的实时数据进行监控，及时发现、扑灭危及电网安全运行的火情，最大限度地减少山火隐患引发的输电事故。

（3）严格执行日常巡线管理制度，加大智能化巡检力度，缩短巡查周期，重点加强输电线路“三跨”线路杆塔无人机巡检工作力度。

（4）改进无源可视化巡视装置的软件和摄像头，增加红外探测和像素比对功能，实现山火和机械施工自动预警。

4 推广应用可行性分析

本文结合娄底地区线路途经地区地形复杂、气候条件多变，加大无人机巡检技术应用力度，防山火、施工外破等重点区段加装可视化巡线装置相结合，取得了良好的成效，可在全网推广。