基于智能运检体系的检修公司运检业务优化

戴 锋，郝宝欣

（国网江苏省电力有限公司检修分公司，江苏 南京 211100）

0 引 言

近年来，以“大云物移智”为代表的信息新技术深刻影响着传统生产方式的变革，国务院在《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中明确建设“互联网+”智慧能源，要求推进能源生产智能化，鼓励能源企业运用大数据技术对设备状态、电能负载等数据进行分析挖掘与预测，开展精准调度、故障判断和预测性维护，提高能源利用效率和安全稳定运行水平。以物联网为生产要素互联基础，以大数据分析技术为数据分析手段，以移动互联技术为作业基础，全面推进“大云物移智”与运检业务深度融合，持续对运检业务进行优化、实现智能驱动成为当前设备管理发展的必然方向。

1 检修公司运检业务现状及优化思路

目前，电网运检人员配置与电网规模快速增长的矛盾日益凸显，加之检修公司管理设备多、范围广，且运检业务存在设备状态信息智能感知水平不足、全量数据融合分析面临瓶颈、现场作业智能应用水平不高等问题，对一线运检工作的管控力度不够，亟需对各项业务进行优化。因此，检修公司全面推进“大云物移”技术与运检业务的深度融合。第一，依托泛在电力物联网，全面感知设备状态要素；第二，强化大数据分析技术应用，实现设备状态的智能诊断和主动预测预警；第三，加大智能装备的应用范围，优化巡检方式，消除巡检盲区；第四，充分利用人机交互技术，优化一线运检人员作业方式，提高作业规范性和全过程监督；第五，利用信息网络技术，辅助远程指挥，提高决策指挥和作业执行的准确性。通过优化传统运检业务，全面推动设备管理业务质量变革、效率变革、动力变革。

2 基于智能运检体系的业务优化内容

2.1 基于泛在物联的管理要素感知

2.1.1 加强设备状态全要素精确感知

（1）按照重要性程度，在各类输电线路上逐步部署低功耗无线传感器，全天候感知金具温度、导线电流、导线振动、导线温度、杆塔倾斜等状态量，通过自组网汇集信息。（2）针对主变、避雷器等一次设备，应用各类在线监测装置及微功耗无线在线监测技术；针对二次设备，推动二次设备唯一标识码的全面覆盖，加装继电保护设备二次压板状态监测设备，部署蓄电池在线健康管理系统。（3）基于安防、温湿度等辅助设施在线监控，加快高清视频、机器人集控平台建设，开展在线监测子站建设。（4）建设换流变一体化预警系统和全光纤电流互感器监测诊断物理平台，对换流变进行全景高清视频监测及异常声音监测。

2.1.2 强化外部环境全动态立体感知

（1）安装具备边缘计算能力的智能可视化装置，采用定时拍照、召唤拍照、短视频录制或实时视频等感知通道环境。（2）部署环境微气象传感器和污秽在线监测系统，融合国网六大监测预警中心，提升线路气象环境感知能力。（3）利用无人机、GPS、变电站六要素自动气象站、空气质量监测系统等，全面监测变电站环境。（4）利用温度、湿度、局部放电等各类感知设备和智能巡检机器人，对管廊温度、隧道管片结构健康、隧道有害气体进行高精度、分布式24 h监测[1]。

2.1.3 推进运检人员全过程实时感知

（1）借助高清可视化装置、无人机以及机器人，通过图像识别、机器操作等行为定位运检人员位置。（2）为作业人员佩戴体温、脉搏、血压等监测设备，实时监控和提前预警人员生命体征状态，确保作业人员工作状态良好。（3）在作业人员的手机或者手持终端APP中，应用现场视频监控、移动云台等物联网技术，监测作业人员行为。

2.2 基于数据挖掘的状态智能诊断

2.2.1 设备状态智能化诊断

第一，基于大数据分析和图像识别技术的变电设备缺陷及故障诊断。实时监测设备状态运行曲线及参数，评估并预判设备带缺陷运行情况，及早发现缺陷。结合设备本体信息、可视化信息及相关检测数据，分析设备本体老化情况，指导寿命评估及检修策略制定[2]。第二，基于多信息源综合分析的线路故障及异常智能诊断[3]。对异常放电信息进行定位、辨识及预警，主动预防“渐发型”故障。融合数据中台气象降水预报、雾霾预报等公共信息，开发污闪预警系统，抵御输电线路外绝缘故障。建立输电线路故障原因综合诊断模型，实现线路故障智能预警。第三，基于智能诊断平台的特高压交直流设备故障诊断。搭建同步调相机故障诊断平台，实现设备在三维虚拟空间中的状态评估、状态预测和故障诊断。搭建全光纤电流互感器监测诊断平台，对互感器状态数据进行全周期跟踪和统计分析，实现故障预判从“装置级”精确到“元件级”。

2.2.2 外部环境主动式预警

第一，基于大数据分析的通道自然灾害预警。依托各类自然灾害监测系统和状态监测系统数据，实时预警山火、雷击、污秽等通道环境灾害，并与设备信息进行关联，智能分析灾害影响范围及程度。第二，基于深度学习技术的外破隐患智能识别。应用深度学习和图像识别技术，基于监测数据对通道隐患机械、异物入侵进行智能识别并联动告警。第三，基于大数据分析的变电站运行环境危险源诊断。对变电站周边易漂浮异物、水土流失等数据进行历史监测曲线分析，为隐患发现、跟踪、处理提供依据。第四，基于三维可视化技术的管廊环境预测预警。搭建智慧管廊平台，汇总管廊环境、隧道健康、视频、人员定位等系统数据，实现主动预测预警。

2.3 基于智能装备的巡检业务优化

2.3.1 输电线路空天地立体巡检

利用无人机、直升机搭载可见光相机、红外成像仪对线路绝缘子、金具等设备进行精细巡检，搭载激光雷达对输电通道进行三维建模、树障及交跨检测。利用RTK实时差分精确定位技术和无人机移动机场，实现多台无人机自动起降、同时自动开展巡视作业、数据自动回传。利用驻塔机器人搭载可见光、红外补充无人机、直升机无法覆盖的区域，应用杆塔倾斜变形监测装置及北斗卫星检测技术，实时检测杆塔形变倾斜情况。

2.3.2 变电运行联动式智能巡检

梳理全站表计识别、分合位置识别等巡检点位及巡视内容，优化各类巡检资源任务分工及应用场景。借助无人机定期对变电站避雷针等人工巡视盲点进行高位巡检，打通智能巡检主机与无人机后台的数据通道和信息通道，实现无人机后台自动接收巡检任务指令。

2.3.3 构建特高压设备智能化巡检

利用苏通GIL检修环境监测机器人，对管廊内气体浓度及分布等上传数据和图像进行分析，评估环境安全，协助制定检修策略。建立通信、照明系统，保障检修人员安全和检修工作的开展。设置无人机工作站，建设无人机起降及充电平台，编制无人机工作管理软件，对隧道所在长江区域进行定时定点巡视拍摄，及时发现违法抛锚或挖沙等行为并发出警报。

2.4 基于人机交互的作业方式转变

2.4.1 优化输电线路全业务移动作业方式

构建输电线路辅助移动巡检系统，进行现场作业信息记录、轨迹采集、数据传输，解决线路巡检中终端通信掉线、人员定位缓慢、数据传输速率低等问题。统一终端技术标准，深度应用PDA移动作业系统、现场综合试验系统、智能钥匙管控平台及APP，打通运检各类系统的数据接口，健全移动终端与电网设备及信息系统之间的信息通道，便于一线作业人员应用。

2.4.2 优化变电运行智能化移动作业方式

利用PDA终端实现全面巡视、定期切换、日常维护的移动作业，以电子化表单替代纸质表单，实现无纸化办公。根据现场需求，利用PDA进行操作过程录音及上传，防止跳步、跳项等违章行为，实现操作票应用的移动作业。通过高清视频设备点位补充及优化，运用表计、开关位置自动识别技术开展视频自动轮巡[4]。

2.5 基于远程指挥的作业过程管控

2.5.1 多元辅助输电检修安全质量管控

应用三维模拟分析辅助编制检修作业方案，提出检修工器具、材料配置建议，明确人员要求和工期测算。检修前，依托实物ID和移动作业手持终端，对检修设备进行扫码确认，并通过北斗卫星与之进行定位，实现作业人员与设备、后台互联。检修过程中，依托音频等穿戴设备，主动告知作业人员检修内容、检修流程、检修过程中的危险点和注意事项等；运用视频监测设备、智能安全帽等穿戴装备，对危险作业行为提前预警。检修结束后，应用无人机对检修线路进行精细化巡检，复检检修质量。

2.5.2 加强二次设备检修全过程管控

通过移动终端扫描唯一标识码，快速准确识别二次设备，实现对保护装置二次检修工作的全过程管控。基于移动终端的二次安措票自动生成及管理系统，根据SCD文件及二次安措票专家库，自动生成符合实际工作的安措票，经检修人员现场勘察修订后完成远程审核、签发。检修人员按作业方案，对二次检修任务全流程信息逐条核对、执行，实现生产任务的远程全过程管控。

3 结 论

通过深度应用“大云物移智”新技术，检修公司积极建设应用智能运检体系，借助智能感知设备对现场设备运行状态进行多角度、多维度的精准感知，依托智能管控平台实现了设备状态自动诊断分析、环境风险实时预警、检修作业精益管控，打破了传统方式下生产时间和空间的限制，全面推动运检业务由“事后应对”向“事前防范”转变，“传统人工生产”向“数据智能驱动”转变，加强了设备状态管控力和对生产现场的管理穿透力，有效支撑电网安全可靠运行。