高压输电路径危险点分析方案设计及应用

供电局输电线路运行维护单位在使用检测终端工作过程中，有大量的在线监测数据、图像照片信息，包括大量的数据、表格、图片、视频、监测数据等基础数据。由于检测终端建设的推进，检测数据还在不断增加。在输电运维中通道内外力破坏新增隐患检测、通道内重要隐患点实时跟踪治理、典型缺陷的及时发现解决等相关工作通过人工巡视、人工排查、巡视排查周期较长，不能及时发现问题，容易引发生产事故，从而造成经济损失。只靠人工对图像进行识别分析工作量大，并且长期工作会产生视觉疲劳容易遗漏忽略最重要的问题从而引发严重的不良后果。所以使用图像识别分析系统针对这些数据通过自动识别整理的方式进行图像分析、预警及危险点处理跟进。通过对输电过程的监测、数据等方面进行智能化建设，以达到对危险点及时报警、及时分析、及时处理的目的。

1 输电路径危险点概述

在供电局开展输电线路运行维护工作过程中，高处、带电或临近带电体等危险性作业频繁，危险点较多，必须强化管理、落实措施，才能有效防范事故的发生。在作业过程中存在的人的不安全行为、物的不安全状态，危险点分析工作的根本目的是实现对事故的提前预防，对作业过程中的危险点进行辨识、分析、评价是工作的核心内容。

危险点的评级主要使用LEC 评价法，这是一种评价具有潜在危险性环境中作业时的危险性半定量评价方法，是用与系统风险率有关的3种因素指标值之积来评价系统人员伤亡风险大小，这3种因素是：L为发生事故的可能性大小；E为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度；C为一旦发生事故会造成的损失后果；D为危险性分值；D=LEC。D值越大，说明该系统危险性越大，需要增加安全措施，或改变发生事故的可能性，或减少人体暴露于危险环境中的频繁程度，或减轻事故损失，直至调整到允许范围内。根据D值的不同将危险程度分为5级：D 大于320，极其危险，不能继续作业；D介于160～320，高度危险，要立即整改；D介于70～160，显著危险，需要注意；D介于20～70，一般危险，需要注意；D 小于20，稍有危险，可以接受。

在危险点辨识和分析的基础上，危险点控制的基本要求是：首先预防作业过程中产生的危险因素；排除作业场所的危险因素；处置危险因素并控制在国家规定的限制内。危险点控制措施包括：直接安全技术措施，以提高设备和设施的本质安全性能，消灭危险因素；间接安全技术措施，采用一种或多种安全防护装置或设施，最大限度地预防和控制危险因素地发生；指标性安全技术措施，采用检测报警装置、警示标志等措施，警告、提醒作业人员注意。

2 实施内容

2.1 实施基础概况

本项目试点范围为供电局输电路径危险点分析，从危险点的监测、综合管理、数据智能化分析及软件应用几个方面进行方案研究与设计。建立便捷的资产数据采集管理通道，基于电子卫星地图建立杆塔线路设备资产信息库、通用数据管理接口，实现局所辖输电走廊资产的动态可视化管理功能。

利用移动应用技术、高精度GPS技术及传感技术，在巡检、抢修的过程中进行可视化浏览图纸信息，实现移动端提前制图并自动传输到GIS 进行数据校验和导入功能，最终实现设备基础库的智能化采集与核查。

2.2 建设危险点在线监测系统

目前我国在输电线路在线监测技术上主要采用覆冰在线监测技术、杆塔倾斜监测技术、输电线微风振动监测技术和视频在线监测技术[1]。要做到及时监测，就要实现输电线路可视化，对线路上的危险点进行可视化监测。

通道环境可视化。输电线路通道环境是指通道外可能或已经对线路设施产生影响的环境变化。在对通道环境进行巡视时的内容主要包括：线路通道树木、线路通道建筑、线路环境施工、线路环境变化和巡线通道变化。传统巡视存在不及时，不全面，不安全等问题，通过在杆塔上安装高清摄像头，对线路通道和周围环境进行实时监测，并定时将现场图片传回。经过一系列基础数据的配置，实现按电压等级、线路等条件的线路通道可视化查询功能，如图1所示。

图1 丽江建太甲线状态可视化

装置分布可视化。通过高精度的GPS 定位技术确定输电线路上各部分装置具体分布情况，在全市图或者分地区图显示时可看到当前区域所有的杆塔信息。点取任意一个杆塔，即可显示该杆塔的名称、编号、电压等级、线路参数等，并且显示该杆塔每隔半个小时保存一次的图片信息以及视频信息。实现按公司、线路、电压等级、杆塔/装置位置等条件的装置分布可视化查询功能。

隐患部位可视化。在隐患部位实现可视化，可免去故障突然发生时对故障发生部位进行排查所浪费的时间。在检测设备覆盖范围内，巡检人员可以实时随时随地调取监控设备进行查看，如有发生的隐患部位也能实时进行监控。

人车工况可视化。有大型机械设备施工等人员车辆在输电线路周围时，可进行实施查看和巡视监督管理。

现场作业可视化。当发生的隐患点需要人工或者车工进行维修和维护巡查时，通过监测设备可进行实时查看和监督现场施工和作业情况。

2.3 建设综合管理系统

将用户、数据、报警信息和公司信息分别构成各个模块，建设由以上模块组成的综合管理系统。当发生故障时，快速准确灵活地发送警报信息，准确找到对应负责部门公司，实现及时处理。

系统管理。维护系统用户所属的公司，包括公司名称、上级公司、下属部门数、公司编号、公司等级等信息。维护系统功能，管理各个功能模块。

用户管理。系统具备分级权限管理策略，只需建立一个监控中心，不同区域的用户可通过客户端通过权限的用户名以及密码进行登录。维护系统用户所属的组织结构信息，维护系统用户信息。可自定义角色名称，方便用户授权，如值班人员、管理人员。为用户授权，可控制每个功能的读、写、删除权限。

基础数据管理。利用装置内部GIS 采集的数据进行整理规划，所得数据用来反映线路所经地区的行政划分、地形地貌、交通状况、人口分布等内容，也用来描述变电站、杆塔、架空线等电力设备及线路运行管理部门的地理位置[2]。在管理系统中设有字典管理功能，为用户翻译数据；隐患管理功能，维护隐患的基础信息；人工巡检配置管理功能管理人工巡检的基础信息。还设有可配置的巡检类型、巡检项目、巡检模板和资产维护管理，管理和维护基础资产信息，管理维护新路基础信息，管理维护杆塔、装置信息基础信息列表。

报警管理。将部门公司通讯录进行分组，可针对不同的区域、不同的告警级别管理通信录，进行报警信息的灵活发送。

2.4 建设智能分析系统

现阶段智能电网的建设日趋成熟，智能化技术也被广泛应用于输电线路之中，构建智能分析系统，实现智能巡检和危险点智能分析。通过在输电线路中建设智能化平台，可实现数据采集校验，实现数据交互并提高运检管理效率[3-5]。智能分析系统具体可以有以下功能。

危险点智能分析。通过对图像精确分析处理，消除天气、光线以及非隐患区域的干扰，对比历史图片，识别变化，过滤无隐患图片，实现精准告警，确保无漏报。在积累了足够多的样本图像后，建立各隐患源特征模型，快速识别图像中是否存在隐患源，进一步提高隐患识别的准确性和及时性。

查询统计。通过对设备基础数据的分析，按照线路的重要程度、不同区段、不同地域、不同季节、隐患及故障的分布对设备风险进行评估，划定隐患/缺陷等级，并提供分类查询和统计功能，将统计分析输电线路智能分析的结果展现出来。

综合智能报表。在线的报表设计功能，可直接在WEB 页面上设计各种展现报表、统计图等。提供预制报表模板，输入事件等参数即生成所需报表。提供丰富的统计图类型和样式，包括柱状图、饼形图、折线图、面积图、条形图、走势图等，根据生成的图表对危险点可以有更加规律性、更具准确性地分析。

分析预警。针对采集的图片和视频信息可进行相应的查询和分析，做人工和智能分析，通过智能数据建模，进行模型比对，自动预警。

人工巡检。即使有了通道和装置的可视化设计，但仍需定期的人工巡检，确保线路的安全可靠，可利用智能平台设置人工巡检计划，配置巡检地图，查看巡检计划执行情况、杆塔巡检缺陷记录、杆塔巡检到位缺陷记录。

图片轮询分析。通过配置选择，选择轮巡的线路、杆塔等装置，进行当天的图片轮巡查询。包括线路轮巡、杆塔轮巡、还有其他轮巡。

2.5 地图导航

巡检人员通过移动智能终端实时接收巡检任务，智能导航及记录巡检轨迹，到达目标附近自动打卡。结合现场实际发回的照片形成有效的监督，实现人车工况可视化（图2），同时现场作业管理应用软件提供历史缺陷/隐患信息查询，辅助完成巡检任务。

图2 智能巡检人车情况查询

2.6 移动巡检APP

利用成熟的移动运用及电子地图技术，通过可视化的地图标识及扩展运用，实现无纸化移动办公，摒除办公现场的地点限制，可便捷的开展线路巡检管理工作，做到信息及时传递，扩充信息沟通传递渠道，助力巡检工作的有效开展，实现输电线路的移动精益化管理提升。

信息查询及展现。查询详细的基础信息，包括实时监控、巡检计划、告警信息、缺陷录入、作业考核等，展示各个功能模块和告警标记数及用户关注的正常图片轮巡；智能消息推送。向用户推送个人信息、系统信息、公共信息等推送服务，减少了信息检索的繁琐过程，使用户及时获得信息数据；用户登录。用户输入账号密码进行登录；实时巡检。通过GIS 可视技术、GPS 定位技术实现输电线路可视化巡检打点、危险点智能识别和预警提醒，实现设备唯一身份认证识别、巡视到位管控、巡视定位，在APP 中实现线路设备在地图上显示，支持地图及卫星图显示。

3 结语

简要介绍了针对输电路径上的危险点进行分析所设计的方案，通过在线监测系统，对数据的综合管理系统，智能化分析平台和移动软件，对危险点进行全面的监测、预防、控制和处理。将供电局输电线路的检修工作更好地智能化，一方面能够大大提高工作效率，一方在一定程度上解决了安全问题。远程的移动APP 能够更好地对输电线路特殊环境起到远程监控和故障预警的作用。