输电线路可视化与智能管理系统的实际运用研究

国网扬州供电公司 朱翔宇 林芝茂

1 引言

随着输电线路管理的信息化发展，供电企业已经应用了相应的管理系统，包括GPS定位、在线监测装置系统等，使输电线路管理水平得到了一定提升，但如果对于线路运行过程缺乏系统性的管理，而且各个模块间缺乏联系，大量的数据需要重复输入，会增加管理人员的工作量。而通过创建智能化的管理系统，能够提升信息的可视化水平，对整个输电线路运转过程进行智能管理，实现各个模块的协同管理作用，进而提升输电线路的维护水平。本文对输电线路可视化与智能管理系统主要内容进行分析，并研究其运用效果情况。

2 输电线路可视化与智能管理系统的设计目的和原则

输电线路是电网运行中很重要的一部分，具有线路长、连接复杂的特点，属于规模较大的系统，尺寸可以达到近数千千米。而由于输电线路的特殊性，在运行时容易受到人为原因或者天气等环境因素的影响而出现线路故障。随着经济的不断发展，以往的农田区域已经转变成了工业生产和人类居住的地方，输电通道大多排列较紧密，且周边环境复杂，输电线路下方常会出现施工，会增加外力破坏事件的发生，具有安全隐患，出现故障会导致电网的安全性降低[1]。为了加强对输电线路的有效监管，对线路运行出现故障问题进行及时处理解决，设计输电线路可视化与智能管理系统，能够解决输电线路的管理难题，提升输电线路运行的标准化管理水平。输电线路可视化与智能管理系统的设计原则包括六个方面。

第一，系统设计过程符合规范，系统设计标准主要以输电线路的规模情况和电网的管理需求为主。第二，系统设计保持先进的科技水平，该系统运用了智能化的分析技术和图像高清压缩技术，并可以随着应用技术的发展而不断优化完善。第三，系统要确保安全，对其中的运行数据、网络安全、设备安全都应该建立保护措施，防止非法入侵，在数据传递过程中做好安全维护，确保数据保密安全。第四，系统应该充分可靠，系统应该适应时代发展，结合先进的技术，应具备充分的抗干扰能力，系统出现问题可以自行恢复并容错，防止系统出现问题而影响整条输电线路的运行管理[2]。第五，系统应该具有充分的扩展性，能容纳与系统连接的多种设备安装，为后续设备连接调控做基础。第六，系统应确保操作简单，并支持多种语言，保持操作界面的清晰流畅。

3 输电线路可视化与智能管理系统构成

输电线路可视化与智能管理系统主要是以管理人员操作为主，结合线路管理需求方面，利用内部系统的有效连接，对各个环节进行监督管理，创造出的一种新型管理平台。随着当前信息化水平的提升发展，大数据云计算等技术陆续出现，输电线路不仅要实现线路管理，还要实现可视化监控，而监控系统需要有扩容性，可以充分适用于设备更新优化过程，利用该系统可以为供电企业提升运转效率，降低管理过程不必要的成本[3]。输电线路可视化与智能管理系统主要由地市级工作站、前端系统和传输网络组成，前端系统由监控、拍摄及防入侵模块组成，监控模块对现场进行实时检测，工作人员通过各个客户端查看现场的实时状态，可以实现输电线路环境的远程监控，还能对灾害情况进行监测。拍摄模块是在监控的基础上，根据指令内容对现场进行拍照并将其自动上传到系统，能够实现对隐患因素较复杂的施工环境进行精准拍摄，防入侵模块主要借助监控和拍照模块对其他外物入侵情况进行通知警告，设定预警范围，设置多种模式的入侵预警方式，便于对其进行及时分析和安全隐患的处理。

传输网络是连接监控站和前端系统的纽带，可以实现4G、5G 网络的数据传输以及系统数据的汇总与分析。工作站主要负责数据信息的接收、储存和处理，主要分为监控工作站和分配工作站。监控工作站对监控视频照片的预览、回放和预警数据进行获取整合，分配工作站主要负责系统内部的权限、地图、安全、录像等进行全面的分配管理。该系统满足国家电网的技术规范，可以与电网系统实现充分对接，还可以满足各种智能设备的需求，比如手机同步浏览上传相关数据、网络客户一键巡视等，监控模块可以充分实现移动互联的理念，具有立体性、持久稳定的特征。输电线路可视化与智能管理系统采用由上至下的垂直管理体系，可以实现预警、监控管理、巡视管理功能，以监控巡视为主体，将其他模块与监控巡视模块进行联系整合，针对输电线路重点区域位置实时监测，并经过对现场的监控抓拍，设置远程语音、软件推送功能，对违法违纪行为进行及时预警，当有干扰物进入预警区域内时，系统会同时向手机端和网络端发送预警信息，进而发挥更有效的运维管理水平[4]。

输电线路可视化与智能管理系统还可以为巡检工作人员提供辅助作用，系统可以为巡检工作人员提供巡检线路、巡检计划和巡检记录，工作人员可以根据系统推荐线路开展现场巡检，在过程中还可以借助系统抓拍功能，及时查看现场情况，工作人员还可以把巡检中发现的问题录入到系统中，便于后续分析处理[5]。除此之外，输电线路可视化与智能管理系统能够发挥系统的可视化、智能化优势，一方面对现场线路进行清晰体现、巡检人员工作过程轨迹实现可视化、线路隐患问题可视化标注，实现了全方位的可视化管理。另一方面使监控机位和操作指令进行有效连接，还能进行监控视频和照片的自动分析，精准筛选出相应时间点的线路运行情况，使工作人员能快速找到隐患位置，实现了管理流程的智能化，提升管理人员工作效率。

4 输电线路可视化与智能管理系统实际应用情况

输电线路可视化与智能管理系统在各个模块的共同作用下实现了对输电线路的智能监控与管理，实现了传统管理模式的有效创新，提升原有管理技术水平。通过运用输电线路可视化与智能管理系统，可以实现几大优势。

第一，以往的视频监控功能停留在对故障现场情况进行回顾分析上，输电线路可视化与智能管理系统能够在此基础上加入防入侵预警等功能，可以对输电线路故障问题进行及时提醒。另外，输电线路可视化与智能管理系统能够优化管理水平、提升巡检工作效率。利用平台指定巡检路线，可以对巡检流程进行拍照留存，工作人员发现的安全隐患问题还可以在系统地图中予以标注，还可以注明隐患位置状态和下次巡检日期。工作人员每次巡检过程只需要查看巡检记录和地图，系统会按照事先标注的隐患点进行分析，充分展示杆塔状态，并按照严重等级在地图中显示，按照工作人员巡检目的重新排布巡检计划。

第二，输电线路可视化与智能管理系统能够提供高清版本的监控录像，可清晰地表现现场的环境和杆塔情况，帮助工作人员更好地了解输电线路运行状态。

第三，输电线路可视化与智能管理系统能够实现4G 网络或者5G 网络及VPN 的有效连接，保障数据传输安全，防止其他未授权用户入侵到系统中。将输电线路可视化与智能管理系统实际运用于供电企业中，能够实现对原有系统的提升优化，其实际应用效果如下。

4.1 提升巡检人员工作效率水平

将系统中各个模块进行整合应用，可以实现巡检工作和信息技术的充分融合，不仅能帮助巡检人员记录巡检过程，还能为故障处理工作提供基础，提升巡检工作的效率水平。将输电线路可视化与智能管理系统运用于供电企业中，企业原有的管理系统得到了优化，简化了巡检流程。巡检人员不需要花费重复的时间寻找上一次巡检工作中发生的隐患问题，系统可以实现地图定位，并按照巡检人员标注的巡检时间记录为其推荐故障隐患位置的巡检路线，减少了检修时间，又提升了自身的工作效率。系统还具有智能巡视的功能，针对巡检人员遗漏的位置可以进行自动监拍，帮助巡检人员完善巡检信息，提高效率。另外，系统还可以通过远程语音对现场及时提醒，实现了现场的远程信息化管理，隐患信息可以被企业端口同时传送，使工作人员第一时间了解现场情况。

4.2 确保输电线路安全

输电线路受到各种因素的影响常会发生跳闸情况，外力破坏是最常见的影响因素，而运用输电线路可视化与智能管理系统后由于输电线路得到实时的监测和管控，巡检工作也提升了效率水平，进而缩短巡视周期，做到无间断性地全面监控，跳闸次数会相应减少。另外，由于该系统对线路环境进行及时预警和拍摄，对故障隐患处进行及时定位，能够防止隐患问题进一步扩大，从源头上处理危险因素，确保了输电线路运行过程中的安全性。输电线路可视化与智能管理系统可以实现原有系统的升级优化，其预警功能是建立在防止线路被破坏基础上的，针对输电线路发生的异常情况，包括电路下出现人员聚集、人员徘徊、施工车辆进入时，如果涉及预先设置的范围内会做出及时预警，不仅保障了输电线路的风险规避，提升线路运行安全，还可以对干扰人员进行警告，保护其安全。

4.3 优化整体管理水平，提高经济效益

输电线路原有的管理模式是由人工进行日常巡视，但涵盖范围不全面，而且工作量较大，容易忽略一些隐蔽位置的故障排查，在输电线路受到外界因素干扰时也无法得到及时处理，往往会对管理工作产生一定的压力。而输电线路可视化与智能管理系统运用后，使管理模式由人工转变成智能管理方式，还能实现整个系统的可视化管理，工作人员只需要在系统上选择，既可查看整个输电线路环境状态，也对管理水平进行了优化，巡检人员只需要按照系统推荐巡检路线开展工作，即可按时完成每日工作，在系统上得到有效记录和分析，为巡检工作带来便利，防止出现忘记巡检或者遗漏巡检位置的情况，为实现输电线路安全运行提供有效防线，进而为整个电网可靠运行提供有效基础。

应用输电线路可视化与智能管理系统还可以缩短供电企业的故障排查时间，使故障事件发生次数减少，从而保障了电费收入，如果随着系统的更新优化，故障事件可以逐年下降，则相当于每年的电费收入得到稳步增加。而且，输电线路可视化与智能管理系统能使输电线路减少线路保障时长，提升巡检效率水平，从而减少人工成本，电费收入的增加连同人工成本的减少，该系统为供电企业带来了经济效益的提升，促进企业的精细化管理，进而实现电网的安全运行。

5 结语

伴随电网范围的不断扩大，输电线路管理工作也变得更复杂困难，对巡检工作也是一种考验。为了使输电线路能够更加安全稳定运行，将可视化与智能管理系统运用其中，以地市级工作站、前端系统和传输网络为系统主要组成部分，旨在通过对输电线路整体的监控与信息数据的及时传输，提升巡检人员工作效率水平，确保输电线路安全，并优化供电企业整体的管理水平，提高其经济效益，为电网稳定安全发展打好基础。同时，输电线路可视化与智能管理系统也应随着科学技术水平的发展不断优化，并加强巡检人员的专业技能水平，从而实现输电线路更精细化的管理。