具備視頻巡視功能的配電線路絕緣操縱桿裝置開發

胡承浩，胡鈞，黃國慶，吳少苗，毛天秦

（國網江西省電力有限公司景德鎮供電分公司，江西 景德鎮 333000）

0 引言

隨著經濟的發展，社會對電力的需求量在不斷提升，供電范圍不斷擴大，配電線路也在不斷增多，給配電線路的運維人員增加了較大的工作量。在當前的配電線路巡視中，也存在著不足之處，如配電系統中某些瓷瓶、避雷器、開關、金屬連接點等部位，因角度問題難以通過肉眼或望遠鏡觀測清楚，無法有效地巡視出缺陷，這樣配電線路在后續的運行過程中，容易出現故障而跳閘[1]。隨著人們對供電可靠性要求的提高，需要及時發現配電線路中存在的各類微小缺陷，為此有必要開發配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置，強化對配電線路的運維，這樣也可以降低配電線路發生跳閘的概率。本文首先分析了配電線路的巡視現狀，之后闡述了配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置的具體結構，最后分析了視頻巡視絕緣操縱桿裝置中各個功能模塊的作用以及在設計過程中需要重點加以考慮的問題，對于提高視頻巡視絕緣操縱桿裝置的開發技術水平具有一定的價值。

1 配電線路的巡視現狀

為了降低配電系統的停電時長，目前對于配電線路的巡視一般是采用帶電巡視的方式，同時帶電作業也逐漸在很多地區得到了推廣及應用，技術也日益成熟。在目前的配電線路巡視中，一般是采用肉眼或望遠鏡進行巡視，而采用望遠鏡，對于配電線路巡視人員的視力要求較高，同時也容易受到光線及配電線路的高度等因素的局限性，導致巡視效果不佳。如果配電線路中的缺陷位置較為隱蔽，則采用這種方式無法及時發現，存在漏巡視的風險。

隨著無人機技術的發展，目前也有應用無人機進行配電線路巡視，但操作無人機設備需要考取相應的證件，才能上崗操作。同時隨著無人機應用時間的變長，其電池容量也可能會出現不足的情況，一般無人機能夠連續使用的時間較短。此外，如果在配電線路巡視的過程中，巡視人員操作不當，無人機設備還可能會刮傷配電線路，從而帶來更大的經濟損失[2]。并且采用無人機進行巡線的成本也較大，難以在配電線路巡視中大規模推廣應用。當前電子信息技術的發展速度較快，在實際中也采用了很多信息化科技產品，如微型視頻采集裝置、遠程控制裝置、物聯網智能化設備等。可以綜合采用這些先進設備，開發出相應的產品，以解決配電線路實際巡視中所存在的問題，以下介紹配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置。

2 配電線路移動視頻巡視絕緣操作桿的結構

2.1 配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置概述

絕緣操縱桿是電力企業在運維過程中經常采用的設備，對帶電設備進行操作時，通過絕緣操縱桿可以保證操作人員的安全，將絕緣操縱桿的結構加以改進，并添加新的結構組件，可以使絕緣操縱桿具備其他的功能。本文主要將絕緣操縱桿在頂端的位置加入視頻監測功能模塊，這樣就可以使該絕緣操縱桿裝置可以用來對配電線路進行視頻巡線，能夠在多個角度采集配電線路上的視頻數據信息，以更加直觀的方式進行巡線。

2.2 配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置應用的必要性

架空配電線路的運行環境較為復雜，對配電線路進行運維是供電企業的一項重要工作。配電線路在組成上，包括導線、絕緣子、拉線以及橫擔金具等附件，任何一個組成部分出現了問題，都會給配電線路的安全穩定運行埋下隱患。故在傳統的配電線路運維中，運維人員的工作強度較大，但配電線路運維效果依然存在著不足之處。如果在配電線路巡視中，沒有發現細微的缺陷，則配電巡線人員所報告的缺陷會比實際存在的少很多，使得配電線路存在較大的安全運行風險。由于在配電線路自身的結構中涉及多種不同類型的組件，故在實際的運維過程中也存在著較大的困難，應用配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置具有較強的必要性和實際應用價值[3]。配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置是將視頻采集設備和電力絕緣操作桿相互結合起來，并引入無線通信技術，實現視頻信息的實時播放，更好地滿足實際配電線路巡視的需求。

2.3 配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置的結構

在目前實際應用中的配電線路運維用絕緣操作桿，一般不帶照明裝置，更沒有視頻采集功能，只是用來對配電線路進行倒閘操作，功能較為單一。為此可以對絕緣操作桿的結構進行改造，使之具備更豐富的功能，如可以增加視頻巡線的功能，圖1為配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿的結構示意圖。在這種裝置中，綜合應用了通信技術和控制技術，可以有效解決當前在配電線路巡視中所存在的問題。

圖1 配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿的結構示意圖

從圖1中可以看出，該裝置主要包括了視頻監測模塊、絕緣操縱桿和主控模塊等組成部分。視頻監測模塊可以將視頻數據傳輸給主控模塊，同時主控模塊可以無線遙控視頻監測裝置模塊。該配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置在應用的過程中，應注意操作人員和帶電設備之間應保持足夠的安全距離。同時，該配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置還可以在陰雨天氣下進行特殊巡視使用，達到全天候無障礙進行配電線路巡視的目的，還可以節省配電線路的巡視時間，提高配電線路的巡視效率。其中對于移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置中的視頻監測模塊，其攝像裝置應具備較高的像素，這樣才會使得所錄制下來的視頻具有較高的清晰度，對于配電線路中存在的細微缺陷也能夠判斷出產生的原因。該配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置在實際某供電公司配電線路的運維中，也取得了較好的應用效果，提高了該地區配電線路的運行穩定性。

3 移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置的開發要點

（1）在配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置的開發中，對于絕緣操作桿組件，該操作桿具備可伸縮性，可以根據實際需要巡視的配電線路高度，來調節絕緣操縱桿的長度以及操縱桿的控制方向等，并可以固定在任意長度下，以便更好地滿足實際的應用需要。同時絕緣操作桿的尺寸應符合要求，這樣才能保證在實際使用中具有足夠的硬度。否則絕緣操作桿裝置可能會在使用過程中不夠穩固，或者容易受到外力而破壞。

（2）對于裝置中的視頻監測采集設備，可以采用攝像頭或相機作為配電線路視頻信息采集設備。將視頻采集設備固定在可伸縮絕緣操作桿的其中一端，用來對配電線路中的一些隱蔽位置進行拍攝，但應保證視頻采集設備能夠靈活彎曲，實現對不同角度視頻信息的采集[4]。可以在連接視頻采集設備的操作桿端子上設置轉動組件，便于視頻采集設備進行多角度靈活旋轉。在具體的實現方式上，可以選擇采用旋轉電機，通過電機帶動轉動構件在多個角度進行轉動，并且旋轉電機可以接受遠程遙控系統下發的控制指令。同時，在視頻監測功能模塊中還應設置補光裝置，為了滿足絕緣操縱桿裝置在夜間或者視野盲區條件下的巡線要求，應設置補光裝置來提供輔助照明功能。

（3）主控模塊，該模塊是配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置中的核心部分，應采用先進的視頻信號分析及處理算法，提高裝置的實際應用性能。在主控模塊中包括了若干個不同的組成部分，如通信模塊、顯示模塊、儲存模塊、供電單元等。首先對于通信模塊，主控模塊和位于絕緣操縱桿前端的視頻監測模塊之間通過無線WiFi通信方式進行相互通信和數據傳輸，并可以靈活調節視頻監測模塊的工作狀態，達到遠程無線遙控的目的[5]。同時在絕緣操作桿的底部還設置了顯示設備，通過顯示設備，可以將視頻采集設備中所采集到的視頻進行播放，供配電線路運維人員進行查看。對于顯示裝置，應設置觸摸顯示屏幕，方便配電線路巡視人員在巡線過程中進行遙控操作，提高巡線效率。由于在對配電線路進行巡視的過程中，會產生很多視頻數據信息，故在該裝置中，還應設置視頻信號的存儲功能模塊，將這些視頻數據信息加以儲存，方便對配電線路上的缺陷進行分析。利用本文所分析的配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置，可以及早發現配電線路中所存在的缺陷及問題，從而及時將問題處理在萌芽或發展階段，防范配電線路因設備問題跳閘或電網事故的發生[6]。

4 結語

本文系統分析了配電線路移動視頻巡視絕緣操縱桿裝置的結構組成，并介紹了各個組成部分的功能及原理，提高了配電線路巡視人員發現線路缺陷的能力，對于提高配電線路的智能化運維技術水平具有一定的價值，并有力保障了配電線路的安全穩定運行。