輸電線路智能化立體巡檢

黃海

（國網湖南省電力有限公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

1 專業(yè)管理的目標描述

1.1 立體巡檢的理念

線路巡視工作是輸電線路專業(yè)管理的重要組成部分，而當前因偏遠山區(qū)或無人區(qū)因4G網絡覆蓋受限，輸電線路的巡檢主要依靠人力查巡，效率低下，而且線路狀態(tài)信息收集時間較長。依靠網絡的監(jiān)測設備，在偏遠山區(qū)或無人區(qū)無法正常工作。制約了線路運行狀況與運行環(huán)境的實時反饋。為了提高電網智能運維水平，采用全新的可視化技術和無人機技術手段輔助人工現(xiàn)場巡線，大大提升線路巡檢效率，降低人工和成本，開啟電網智能運維新技術發(fā)展的新篇章，帶動相關產業(yè)發(fā)展和技術的進步，推動整個智能電網的發(fā)展。

1.2 立體巡檢的范圍和目標

輸電線路智能化立體巡檢的應用范圍：應用于地形復雜、氣候條件多變的線路及重要“三跨”線路桿塔的巡視工作。

輸電線路智能化立體巡檢的目標：①通過可視化技術實現(xiàn)對輸電線路的遠程實時在線巡檢，從而大大減少巡視人員的巡線工作量，特別是在人員不易到達的地區(qū)。及時發(fā)現(xiàn)、整治危及電網安全運行的隱患，最大限度地減少外力破壞、山火、基礎滑坡、山體塌方、地質沉降等外部隱患和地質、自然災害引發(fā)的輸電事故。②利用無人機技術巡查，準確快速地發(fā)現(xiàn)地面巡視肉眼無法發(fā)現(xiàn)的桿塔類、金具類、絕緣子類缺陷，以及人力巡視盲區(qū)存在的通道隱患，保障輸電線路的安全、穩(wěn)定運行。③在線路故障情況下，通過可視化技術能實時反映通道和本體故障如山火、樹障、機械施工、斷線、掉串等明顯故障，通過無人機巡查能快速高效查找通道和可視化盲區(qū)的通道障礙，替代人力完成高難險山區(qū)的登桿檢查迅速發(fā)現(xiàn)絕緣子和避雷器閃絡等桿上缺陷，極大提高故障查找效率，有效降低人員安全風險，并能開展不停電情況下的35kV線路登桿檢查。

通過輸電線路智能化立體巡檢，有效的提高了輸電路巡檢、故障巡查的效率，為電力行業(yè)高壓輸電線路的現(xiàn)代化管理水平提供了有力的保障。

1.3 立體巡檢的目標值

通過輸電線路智能化立體巡檢技術應用，及時發(fā)現(xiàn)輸電線路重大缺陷，基礎滑坡、山體垮塌、山火等外部隱患，提前防控機械施工等安全風險，快速查找輸電線路故障。確保如下指標達到最佳值。220kV線路樹障、山火、外破跳閘次數：0次，220kV線路外力破壞故障停運率：0，輸電線路外力破壞隱患規(guī)范處置率：100%。

2 專業(yè)管理的主要做法

2.1 構建輸電線路智能化立體巡檢工作組織機構

成立輸電線路智能化立體巡檢領導小組負責對立體巡檢工作進行統(tǒng)一組織、統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一協(xié)調。

主要負責輸電線路智能化立體巡檢工作情況的匯總、上報，隨時掌握線路缺陷隱患情況與現(xiàn)場施工、山火外破等動態(tài)。做好巡檢工作數據的匯總、傳遞，及時整理巡檢信息上報，及時安排人員進行消缺工作和現(xiàn)場跟蹤督辦。

2.2 融合可視化技術和無人機技術手段

2.2.1 可視化技術手段

輸電線路分布式無源可視化巡線裝置是通過在線監(jiān)測用高壓導線磁場感應取能，給前端數據采集單元提供電能，并通過無線自組網、無線自動跳鏈的通訊方式，用以解決輸電線路在網絡盲區(qū)通訊孤島難題。特別是在人員不易到達的地區(qū)，彌補人工巡線的不足，將遠程無人值守或巡線人員無法到達、網絡盲區(qū)的現(xiàn)場情況的高清圖片、視頻數據以及其它現(xiàn)場輔助信息數據即時傳送至監(jiān)控中心監(jiān)測服務器上，使巡線人員在監(jiān)控中心就可以實時查看線路現(xiàn)場畫面，獲取輸電線路現(xiàn)場的實時數據實現(xiàn)對輸電線路的遠程實時在線巡檢，從而大大減少巡視人員的巡線工作量。有效的提高了輸電線路巡檢、巡查的效率。為電力行業(yè)高壓輸電線路的現(xiàn)代化管理水平提供了有力的保障。

2.2.2 無人機技術手段

目前應用于輸電線路巡檢的無人機機型主要是多懸翼無人機。多懸翼無人機飛行機動靈活、操作簡單、懸停穩(wěn)定性高，抵御陣風能力強，可以對線路桿塔、絕緣子串、金具等設備進行圖像信息采集，取得圖像或視頻供技術人員進行分析，也可在線路大型檢修作業(yè)前進行勘測，提前檢查設備狀況，便于檢修方案的制定。

多懸翼無人機所能完成的輸電線路巡檢工作主要歸納為五大類：桿塔類、導地線類、絕緣子類、金具類和通道類。桿塔類主要包括塔材變形、桿塔異物等；導地線類包括斷股、放電燒傷痕跡、異物等；絕緣子類主要包括合成絕緣子閃絡痕跡、電流燒蝕、破損等；金具類主要包括各線夾、均壓環(huán)、間隔棒破損、缺損、變形跑位等；通道類主要包括是否存在超高樹木等其他危險因素。

3 評估與改進

3.1 立體巡檢實施效果

通過輸電線路智能化立體巡檢技術的利用，大大提高了輸電線路缺陷隱患發(fā)現(xiàn)、處置成功率，同時確保了輸電線路安全穩(wěn)定運行。

典型案例：2018年5月23日至6月1日，婁底檢修公司輸電室在所轄220kV銻群I線#001-#092全線共計97基桿塔加裝了98套分布式無源可視化巡線裝置，對全長31.036km線路的桿塔、線路通道及周邊環(huán)境進行遠程實時在線巡檢。及時發(fā)現(xiàn)施工、山火外破情況和通道樹障，保證輸電線路的安全穩(wěn)定運行。

2018年9 月線路巡查人員對鵝上I線#059-#060、鵝上Ⅱ線#054-#055、鵝鴨線#122、上渠線#187等外破隱患點進行無人機巡檢確保輸電線路外破隱患在可控范圍內，并及時發(fā)現(xiàn)鵝上I線#001、#064-#065、觀鵝線#238缺陷隱患進行處理，保證線路安全穩(wěn)定運行。

3.2 立體巡檢存在的問題

（1）無人機巡檢技術不完善：無人機電池的續(xù)航能力差、飛控距離有限、無人機與巡檢線路的控制距離不夠、輸電線路復雜的地理環(huán)境如山谷橫風等增加了操作的難度。

（2）無人機技術培訓力度不夠，目前婁底輸電室經過正式無人機技術培訓并擁有無人機架使證的人員只有4名。

（3）分布式無源可視化裝置成本較高，難以大面積推廣運用。

3.3 改進方向

（1）推廣輸電線路智能化立體巡檢技術的應用，重點針對施工、山火易發(fā)區(qū)段和輸電線路“三跨”桿塔。

（2）在重點時節(jié)對可視化巡檢裝置獲取輸電線路現(xiàn)場的實時數據進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)、撲滅危及電網安全運行的火情，最大限度地減少山火隱患引發(fā)的輸電事故。

（3）嚴格執(zhí)行日常巡線管理制度，加大智能化巡檢力度，縮短巡查周期，重點加強輸電線路“三跨”線路桿塔無人機巡檢工作力度。

（4）改進無源可視化巡視裝置的軟件和攝像頭，增加紅外探測和像素比對功能，實現(xiàn)山火和機械施工自動預警。

4 推廣應用可行性分析

本文結合婁底地區(qū)線路途經地區(qū)地形復雜、氣候條件多變，加大無人機巡檢技術應用力度，防山火、施工外破等重點區(qū)段加裝可視化巡線裝置相結合，取得了良好的成效，可在全網推廣。