输电线路通道可视化远程巡检实践分析

汤智谦 杨斌

摘 要 输电线路是确保输配电工作有序开展的关键，采用可視化技术对输电线路通道进行远程巡检，有利于缓解巡检工作压力大与人员数量少的矛盾。本文主要阐述输电线路通道巡检发展现状，重点分析了输电线路通道实现可视化远程巡检的有效措施，以期为提高巡检质量、保证通道安全、降低工作负担奠定坚实基础。

关键词 输电线路通道;可视化;远程巡检;实践

引言

输电线路通道受外部运行环境的影响比较大，其使用寿命会因为受到外力打击而缩短，既影响输配电质量，又增加了额外损失。实现输电线路通道可视化远程巡检有利于提高外部破坏防护效果，对维护输电线路安全且可靠运行具有重要意义，但实现这一目标需要可视化、智能化、信息化、自动化等先进技术的支持。

1输电线路通道巡检现状

1.1 远程巡检遇到的难题

电力企业在针对输电线路通道开展远程巡检工作时，经常会遇到以下难题：第一，巡检工作强度相对较大，主要原因表现在两方面，一是科学技术与社会经济的支持，使得输电线路铺设范围愈加广泛，运维环境越来越复杂;二是电力企业拥有的巡检人员数量比较少，在岗的巡检人员需要承受的工作强度逐渐变大。第二，巡检过程中遇到风险的可能性提高，造成这一问题的根本原因是部分输电电路通道处于自然环境恶劣、交通条件较差的无人区，加上输电线路通道相对较长，巡检人员的工作时间较长，容易因为疲劳导致巡检不完全，无法及时发现某些隐蔽性安全隐患。第三，由巡检人员对输电线路通道进行远程巡检，可能会因为距离的原因发生“线路出现故障而巡检人员未到位”的情况，在技术与设备的限制下，巡检人员不能在第一时间分析引发原因、判断故障源、确定解决手段，降低了输电线路运行的稳定性与可靠性[1]。

1.2 以人工巡检为主

我国的电力输电线路通道一般安置于户外，由于输电线路需要延伸的距离长达千余公里且所经过的环境条件相对复杂，故而输电线路通道极容易因为外部不良环境影响出现故障，为了保证输配电质量与安全，电力企业必须加大巡检力度。过去，企业会采用人工巡检的方式对输电线路通道进行巡检，但这种方式需要消耗大量的人力物力，不仅巡检人员承担的工作压力比较大，还易因为人为操作失误出现巡检误差。

2输电线路通道可视化远程巡检实践

2.1 监控终端技术

输电线路通道可视化系统监控终端主要为高清视频监测设备、电源系统和其他配套设施。将高清视频监测设备安装在塔杆主材上，用于采集输电线路通道的运行信息，获取到的视频资料首先存储在与塔杆相邻的变电站中。例如球型高清视频监测设备。该种监控设备的旋转角度为360°，最远监控距离为500m;采用CCD型感光器，尺寸为1/4″;镜头型号为36x，水平视距在1.7～57.8。观测其拍摄的实际通道画面，清晰度优异，即便在恶劣天气状况下画面质量也较高。由于特高压输电线路一般设置在偏远地区，周边很难存在供电系统，因此在通道可视化系统中采用太阳能供电系统，对设备进行供电。该太阳能供电系统的运行原理为：阳光照射充足时，太阳能系统在为用电设备供电的同时，给自身蓄电池充电;当光照不足时，由蓄电池为用电设备供电。目前，有单位提出以风光结合发电系统代替单独的太阳能发电系统，进一步提升供电电源的稳定性[2]。

2.2 信息存储技术

通道可视化系统长时间采集视频信息，加上高清视频的影响，其信息体量非常庞大，在传输过程中需要占用较大的宽带。为确保获取视频信息的安全与完整，同时降低网络运行压力，选择采用分级存储的方式，对视频信息进行保存。①塔杆级：高清视频监控终端本身安有存储卡，可实现监控视频的实时保存。用户可结合自身需求，设置定时存储或移动侦测触发采集等工作状态。监控终端工作时长为12h/d，按照1280×720、15帧的高清视频计算，连续存储7d，选用64G存储卡即可。②变电站级：以断点续存的方式将前端采集的视频信息存储至变电站。该方式的优点就在于整合了网络存储和本地存储两种方式。常见的高清监控装置一般不具备自身存储功能，仅依靠后端进行数据存储，这样的方式对网络质量要求较高，若网络稳定性不足，很容易出现数据丢失、受损问题。因此在监测终端设置视频缓冲区，以免因传输负荷过大导致网络不稳、终端导致资料丢失。例如当出现断网情况时，前端可正常对视频数据进行备份，网络恢复后，再将缓存区中的数据存储到后端硬盘。连续存储30d，若每个变电站接入30个监控终端，设置硬盘4TB×2即可。③主站级：在监控中心设置存储磁盘，将来自终端的信息分裂存储在磁盘中，并进行检索和调取。存储时间为2年，需要8×4TB的磁盘阵列。

2.3 建立无人机巡检系统

利用无人机构建可视化远程巡检系统，能够增强系统开展远程巡检工作的抗风能力、延长续航时间，有利于提高输电线路通道巡检工作效率与质量。由于不同的无人机呈现出的飞行特点不同，所以在应用无人机可视化远程巡检系统开展工作时，巡检人员需要根据任务具体要求确定飞行指标，选择适应性最强的无人机。目前在输电线路通道远程巡检工作中比较常用的无人机主要有：第一，便捷式多旋翼无人机可以搭载可见光设备、紫外设备、红外设备、激光扫描设备等，基于此对输电线路通道环境进行扫描，有利于提高远程巡检工作的精细化程度;第二，固定翼无人机具有飞行速度快的优点，可以在短时间内完成长距离、大面积输电线路通道巡检工作，若是搭载可见光设备与红外设备，还能进一步提高巡检速度;第三，在针对输电线路通道远程巡检建立三维模型时，可以使用搭载了SAR的无人直升机，此类无人机巡检系统获得的参数准确性较高[3]。

3结束语

综上所述，传统的人工巡检手段已经不再适应现代社会输配电要求，无法在输电线路通道远程巡检过程中保证工作质量，因此电力企业要重视可视化、智能化等先进技术的应用价值，基于此优化远程巡检装置、构建智能巡检系统，采用科学性较强的精细化管理模式提高巡检效率，有利于保证输电线路运行安全。

参考文献

[1] 钱正浩，胡长华.VR技术和GIS技术相结合的电力通道可视化管理[J].自动化技术与应用，2019，38（4）：173-176.

[2] 熊山，李军锋，冯伟夏，等.GIS和VR技术下的电力通道可视化管理[J].电子技术与软件工程，2017，（22）：262.

[3] 吕志来，刘浩，李海，等.输电线路通道可视化系统关键技术研究及实践[J].电力信息与通信技术，2016，14（9）：52-57.