基于“人工+智能”环境下输电线路风险预警巡查方式提升分析

彭博

摘要：随着城市电网建设的不断增加，以及日常电力设备检修的需要，电网运行方式频繁转变，对输电线路供电可靠性与安全性提出了更高要求。面对输电线路传统人工风险预警巡查方式的不足，“人工+智能”风险预警巡查方式有效提升线路的稳定性与安全性，弥补人工巡视不足，提高巡查效率。

关键词：风险预警巡查;人工;智能;

引言

变电设备或输电线路在某一时段因改造及检修的需要，电网运行方式发生改变，需要线路运维人员对线路及设备进行特巡特维，以确保电网的稳定运行。本文通过对比传统人工与“人工+智能”巡查方式，将二者相关特点进行详细分析，对有效提升输电线路风险预警巡查过程的安全性，探索新的线路特巡特维模式具有一定的启示作用。

一、传统输电线路风险预警巡查方式

由于输电线路经过的地理环境的复杂性，决定了其易受气候、施工、本体隐患等因素影响，极易导致线路故障的发生。而传统的巡查方式，则以人工巡视为主。而风险预警巡查指的是通过制定与执行相关特巡特维方案，采取不间断巡视，以达到避免线路外破等事故，最终保障线路安全供电目的。

但人工巡视通常存在巡视密度不高，工作量大、巡视效果受个人经验影响等特点，如果发生地理环境以及气候的变化，人工巡视也会难以进行，并且存在一定的危险性与滞后性，所以相关人员往往不易发现线路的相关隐患，巡视效率低下。

以一个运维500公里输电线路的8人运维班组为例，一旦遇到多条线路的风险预警任务，班组人员将无法满足要求，往往要通过借用等方式，来完成任务，其他日常线路巡视、检修任务无法保证及时进行。

二、基于增加巡查频次与巡视人员的风险预警巡查方式

与传统风险预警巡查方式类似，通过提前排查线路隐患，安排固定蹲守点，增加巡视人员提高线路巡查的频次的方法，来提高线路巡查密度高，保证对风险隐患的预控。此方法为当前广泛采用风险预警巡查方式。

此方法能够保证短距离线路的巡查密度，能够对线路外破进行有效的防范。但仍然受气候、地理环境等因素影响，侧重点仍然仅针对线路外破方面，且对人员投入需求量极大，并且无法做到逐基逐档蹲守。此外巡查人员与蹲守人员之间还需进行针对蹲守点布置、生活安排上的沟通联系，在一定程度上影响了巡查效率。

三、基于人工操作无人机风险预警巡查方式

目前，随着无人机的普及应用，电网巡检已经逐渐实现“人巡+机巡”的模式。人工操作无人机完成线路巡视是当前供电企业应用最广方式之一，此方法具有灵活简单的特点，无需特别准备，仅需满足有飞手和无人机设备即可。然而无人机线路巡视对人为因素要求极为严格，拍摄距离与拍照要求皆需满足相关要求。但由于飞手个人的操作技术和工作经验的问题，常常出现同一条线路在不同飛手飞过产生迥异的巡视结论。同时，飞手的培养与形成飞手队伍需要花费大量的时间与费用，一旦遇到恶劣天气，无人机也无法发挥其真正的作用，无人机坠机率也一直居高不下。行业迫切需要一个能够降低门槛，不完全依赖人员操作手法与经验要求的方式。随之而来的就是基于三维点云无人机自主巡检模式。

基于三维点云无人机自主巡检模式是以无人机搭载可见光或者激光雷达采集点云数据，通过对包含线路的位置信息的数据建模，完成人工航迹规划后，使用具有RTK定位系统的无人机即可实现自主巡检。相比以往，自主巡检完全可以按照事先规划好的航迹完成拍照，在减少对操作人员技术水平依赖的同时，数据采集也可以满足标准。并且可以提前在点云数据中读取线路交叉跨越、建筑与施工的安全距离。但前期的数据采集过程十分漫长，点云数据建模需要花费大量的时间进行处理，航线仍需人工多次进行规划调整。

因此，仅凭无人机进行巡检，仍然无法满足特巡特维条件下线路运维的需要。

四、基于“人工+智能”环境下输电线路风险预警巡查方式

较传统输电线路风险预警巡查方式相比，“人工+智能”方式是指利用线路在线监控、无人机等设备，协同人工来实现对线路的全方位监控，构建“立体巡检+集中监控”运检新模式。相比于传统模式的风险预警，利用设备不但可以完成对线路外破的实时监控，还可以实现对线路缺陷及杆塔本体的多频次监测。实现设备状态全面管控、业务流程简洁高效，不受天气影响，极大减少对参与人员的需求量，摆脱单一设备或人员巡查劣势。

在进行风险预警巡查之前，可以通过日常无人机对相关线路进行三维点云建模，实现对相关隐患点数据收集，掌握厘米级的线路交跨物数据，确定巡视重点区段。利用采集好的点云数据对相关线路进行无人机航迹规划，实现下一步风险预警期间无人机自主巡检。并且可以提前通过无人机自主巡检，查找出线路存在的隐患，对严重影响线路运行的缺陷进行提前消缺，从而进一步保障在风险预警期间的线路的安全稳定运行。针对有条件的线路，提前安装在线监控设备，并完成调试。在线监控设备可以全天候监测恶劣环境中高压线路的运行状况，并已实现人工AI提前识别预警，从而极大降低由气候、建筑施工等因素引发的跳闸事故。

在基于“人工+智能”环境下输电线路风险预警巡查方式下，仅需少量的巡查人员，进行流动巡查。利用在线监控的提前预警对潜在外破点进行巡查或蹲守等模式的“特殊关照”，在没有安装在线监控的风险预警线路可以进行无人机4G直播，实现实时画面传输，可实现风险预警分级管理，“一患一档”、“一患一措施”，以此为抓手从“内外结合、疏堵结合、严细结合”等方面下功夫以达到同样的监控效果。

以目前已经完成在线监控覆盖的220千伏孝鲁线为例。以“人工+智能”模式进行风险预警巡查，只需安排1名监控室人员和4名巡查人员。4名巡查人员按所划分区段线路进行巡查，重点留意所在辖区内外破与线路隐患。1名在线监控人员对86基杆塔进行实施监控，在系统提前预警的同时，及时对当时可能发展为外破点的地方进行预警，并随时安排巡查人员核实。

五、结语

在输电线路里程“井喷”式增长，产业结构向着劳动集约型转变的趋势下，“人工+智能”方式为线路特巡特维条件下提供了一种高效巡查线路新模式，是输电线路智能化运维的新方向。在无人机与在线监控的协同下，无人机AI自动识别缺陷，监控自动预警推送外破威胁，这将大大减少人员劳动强度，实现线路巡查的规划化、标准化，这些新技术在增强线路运行可靠性与安全性的同时，将翻开智能电网巡检的新篇章。

参考文献

[1]林仁雄.输电线路无人机自动巡检的实现与应用[J].科技资讯，2019，17（21）：35-36.

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