基于智能巡檢的輸電線路精益化管理模式研究

劉書輝

（國網(wǎng)天津電力公司 東麗供電公司，天津 300300）

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國電力需求逐漸增大，同時在“碳達峰，碳中和”的背景下，電能替代逐漸成為我國能源供給的重要發(fā)展方向[1]。作為電能傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，保障輸電線路安全穩(wěn)定運行至關重要。但是，在實際的生產(chǎn)工作中，輸電線路經(jīng)常因外破、鳥害、異物等問題導致短路跳閘，從而對工業(yè)、人民群眾的用電造成影響，嚴重的甚至會影響電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性[2,3]。因此，保障輸電線路運維檢修效率，提高運維檢修人員工作能力對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

傳統(tǒng)的輸電運檢模式主要以人工巡視為主，巡視效率低下且需要耗費大量人力物力[4]。隨著無人機、可視化監(jiān)控設備等一批新技術的出現(xiàn)可以有效提升輸電線路運檢效率[5,6]。如何解決新舊運檢模式的快速融合，實現(xiàn)“兩個替代”，即無人機替代人工本體巡視、可視化替代人工通道巡視成為亟待解決的問題。

1 輸電線路運檢管理工作中存在的問題

1.1 傳統(tǒng)運檢模式存在局限性大

傳統(tǒng)的輸電運檢模式多為“車巡”和“人巡”，工作效率低，存在較大的巡視死角。同時隨著近年電網(wǎng)設備規(guī)模迅速增長，巡檢工作量日漸繁重。以某地市供電公司為例，在2017—2021年，管轄的110～220 kV輸電線路由2 000余km增長至3 000余km，而巡檢人員數(shù)量并未增加。輸電線路巡檢人均承載力大幅增加，導致輸電線路巡檢頻次和巡檢質量降低，跳閘故障增多，電網(wǎng)風險升高，安全生產(chǎn)壓力巨大，輸電線路狀態(tài)管控力和運檢管理穿透力面臨巨大大的挑戰(zhàn)。

1.2 人員思想認識轉變難度大

部分員工對于無人機、可視化等智能設備認識不足，認為只要在原有的基礎上作改良即可，對新型智能運檢模式替代傳統(tǒng)運檢模式這一趨勢沒有認識到位。

1.3 沒有成熟的工作思路

在公司系統(tǒng)內沒有形成固定的業(yè)務流程和管理思路，也沒有可以借鑒的成功案例和典型經(jīng)驗。

1.4 未形成明確的職責分工

可視化、無人機精巡等手段不斷深化，但是監(jiān)拍裝置安裝和拍照間隔都存在待優(yōu)化部分，并且現(xiàn)階段外委隊伍的工作重點仍停留于常規(guī)巡視，通道巡視和可視化監(jiān)拍、無人機激光點云等存在重疊情況，造成資源浪費的情況。

1.5 缺少有效的隱患管控措施

現(xiàn)場人員習慣于“巡視、上報、完工”的舊模式，對新形勢存在抵觸心理，隱患處置工作不積極，同時由于隱患處置涉及各類協(xié)調和費用等客觀問題，影響工作進度，導致輸電通道隱患堆積。

2 輸電線路智能巡檢工作內涵

要想解決輸電線路運檢管理工作中存在的問題，必須建立完善的管理方法和管理制度，優(yōu)化輸電智能運檢管控的業(yè)務流程。需要結合輸電智能巡檢體系和平臺建設，實現(xiàn)任務派發(fā)、作業(yè)執(zhí)行、現(xiàn)場記錄等全業(yè)務線上流轉和數(shù)據(jù)歸集，實現(xiàn)線路巡視和消缺全過程管理。同時還需要完善新管理模式下的制度標準、業(yè)務流程，實現(xiàn)無人機本體巡檢、可視化通道巡視和屬地網(wǎng)格化快速處置的協(xié)同運轉，全面提升輸電運檢效率和質量。

圍繞“建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”戰(zhàn)略目標，搶抓數(shù)字革命新機遇，以“降低重心、貼近設備、強化基礎、精益管理”為原則，通過調整監(jiān)控業(yè)務職責，強化信息技術支撐，加強運檢隊伍建設，全面落實設備主人制，持續(xù)優(yōu)化提升輸電運維模式，實現(xiàn)構建輸電“立體巡檢+集中監(jiān)控”管理新模式，達到降低輸電線路運維成本、提高防護質量的目的。立體巡檢是指以“無人機巡檢+可視化巡視+人工巡視（專業(yè)巡視、屬地化巡視）”為主，以在線監(jiān)測、移動巡檢、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等為支撐的巡檢模式。集中監(jiān)控是指以輸電智能管控平臺為載體，輸電監(jiān)控中心為依托，具備“狀態(tài)感知+智能識別”能力的遠程集中監(jiān)控模式。堅持“分層分級、動態(tài)調整、差異運維、一體管控”的基本原則，從根本上實現(xiàn)“兩個替代”，如圖1所示。

3 輸電線路智能巡檢精益化管理平臺的構建

3.1 構建基于智能巡檢的輸電線路精益化管理體系

3.1.1 構建“三個一”智能巡檢管理思路，為新舊運檢模式轉變夯實基礎

健全制度標準，強化基層基礎，推動構建“立體巡檢+集中監(jiān)控”輸電運檢新模式。工作思路主要是構建“三個一”智能巡檢管理體系。

（1）在技術層面實行“一推進”。推進輸電通道可視化建設，加快可視化遠程巡視裝置安裝應用，盡快實現(xiàn)線路通道可視化全覆蓋；根據(jù)可視化裝置安裝位置的通道情況，按照地理環(huán)境、公共設施、隱患類型等多個維度建立梳理通道特征數(shù)據(jù)，優(yōu)化巡檢系統(tǒng)“場景化”應用。

（2）在管理層面成立“一中心”。成立輸電智能運檢管控中心，充分應用可視化、無人機、智慧輸電平臺等現(xiàn)代技術裝備和手段，對可視化軟硬件系統(tǒng)維護、巡視策略規(guī)劃、圖像識別診斷、護線員調度管理、隱患全過程閉環(huán)管理等多項業(yè)務進行整合，實現(xiàn)多重防護手段集約化管理。

（3）在業(yè)務層面實現(xiàn)“一轉變”。外委護線隊伍工作重點從常規(guī)巡視轉變?yōu)殡[患處置。建立外委護線隊伍與監(jiān)控中心聯(lián)絡機制，按照監(jiān)控中心指令，開展通道隱患現(xiàn)場核實、處理、提前管控等工作。

3.1.2 建立輸電智能巡檢組織機構，形成權責有序、優(yōu)勢互補的工作模式

（1）進一步完善地市公司運維管理單位作為35～220 kV輸電線路設備主人的職責，將輸電線路的可視化巡視、無人機巡檢等智能運檢工作納入常規(guī)業(yè)務的范圍。

（2）在地市公司層面將原有的輸電智能巡檢柔性團隊按照班組建制，正式成立輸電智能巡檢班（輸電監(jiān)控中心），班組成員按照“人隨業(yè)務走”的原則，相關人員整體劃轉，結合業(yè)務實際在本單位內部優(yōu)化配置。并完善班組主要職責和業(yè)務，負責開展輸電可視化、在線監(jiān)測等巡檢業(yè)務；負責輸電可視化監(jiān)拍裝置、在線監(jiān)測裝置等智能巡檢設備的運維管理；負責預警信息的及時發(fā)布、預警處理的過程監(jiān)控；負責組織開展無人機巡檢業(yè)務與輸電線路三維激光掃描業(yè)務，不斷探索無人機自主巡檢新技術；負責輸電可視化系統(tǒng)、輸電全景展示平臺等輸電專有數(shù)據(jù)系統(tǒng)、平臺的建設、管理與維護。

（3）在地市公司層面增設輸電智能巡檢管理專責人，總體負責輸電線路可視化巡檢數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、無人機巡檢數(shù)據(jù)、三維建模數(shù)據(jù)等輸電運檢業(yè)務數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析；組織開展智能巡檢系統(tǒng)功能拓展和優(yōu)化提升；負責輸電巡檢機器人及智能在線監(jiān)測裝置等新設備、新技術的試點應用，組織智慧輸電線路建設。

3.1.3 轉變外委護線隊伍管理考核方式，提升隱患處置工作的首位度

改變過去只對巡視公里數(shù)、巡視到位率、巡視監(jiān)督牌發(fā)現(xiàn)率等相關巡視工作量層面的考核，適當延長非隱患點巡視周期，減少到位簽到、監(jiān)督牌發(fā)現(xiàn)等方面的考核。加強通道隱患到位及時率，隱患有效處置數(shù)量，防控措施有效性、長期性等維度的考核。外委隊伍抽調部分護線人員開展隱患處置和預控，主要有樹木處理、警示標識完善、協(xié)調溝通宣傳、棚膜加固、交跨治理、雜物清除、協(xié)議簽訂、提前了解施工情況等工作。

3.2 創(chuàng)新實踐基于智能巡檢的輸電線路精益化管理工作

3.2.1 加快推進可視化監(jiān)控全覆蓋

進一步提升可視化覆蓋率，在技術上逐步實現(xiàn)可視化巡視替代人工通道巡視。設備運維管理單位按照網(wǎng)格片區(qū)劃分，對接相應的屬地單位，對可視化未覆蓋點查缺補漏，優(yōu)先覆蓋城市生命線、重要輸電通道、長期隱患點等區(qū)段，合理布置不同廠家的可視化裝置，并對線路通道環(huán)境進行場景標定，按照電壓等級由高到低的順序逐步實現(xiàn)線路通道可視化全覆蓋，為輸電智能巡檢管理奠定設備基礎。

3.2.2 明確智能監(jiān)控核心業(yè)務地位

改變以往輸電可視化監(jiān)控作為輔助、支撐業(yè)務的舊局面，將其提升為電網(wǎng)運檢工作的指揮中心，明確可視化監(jiān)控、通道影像分析、缺陷識別等工作為電網(wǎng)核心業(yè)務，按照核心業(yè)務不外包的原則，原來的外委人員、廠家人員不再擔任可視化值班工作，返回原單位從事信息機房、軟件后臺、終端設備等相關軟硬件的維護、檢修、升級等輔助工作。供電公司作為輸電線路的設備主人，對輸電線路進行全面監(jiān)測。通過這一舉措，使用技能水平更高和現(xiàn)場工作經(jīng)驗更豐富的主業(yè)人員，促進輸電智能巡檢管理水平的提升。

3.2.3 完善智能監(jiān)控業(yè)務組織架構

以智能運檢管控中心建設為契機，建立通道可視化監(jiān)控調度中心，指導外委護線員進行隱患核實、處理等工作。

（1）在地市公司層面依托輸電智能巡檢班（輸電監(jiān)控中心），開展可視化監(jiān)控工作，強化可視化監(jiān)拍巡視的人員配置和工作流程，為現(xiàn)場防護工作第一時間提供重要參考信息。

（2）在縣公司層面建設標準可視化監(jiān)控室，成立柔性監(jiān)控團隊，配置充足人員、軟硬件設施，為各屬地單位外委護線隊伍現(xiàn)場工作提供支撐。

（3）各輸電運檢班組常態(tài)開展可視化監(jiān)拍專業(yè)化巡視，重點發(fā)現(xiàn)機械使用跡象、監(jiān)拍視野存在盲區(qū)的通道、圖像識別程序未識別的外破風險，反饋現(xiàn)場實際情況，為輸電監(jiān)控業(yè)務提供現(xiàn)場指導，如圖2所示。

3.2.4 建立智能監(jiān)控指揮工作機制

明確輸電監(jiān)控中心工作流程和工作標準，監(jiān)控中心掌握各區(qū)段線路的護線人員信息，直接對接外委護線隊伍。發(fā)揮監(jiān)控中心指揮調度作用，根據(jù)隱患突發(fā)狀況以及機械使用報備情況進行差異化處置，需要處置的必須第一時間通知網(wǎng)格化護線員到位處置。監(jiān)控中心根據(jù)護線員針對現(xiàn)場隱患的處理情況，建立并及時更新隱患檔案。形成輸電監(jiān)控中心、輸電運檢班組、屬地單位為一體的輸電線路可視化監(jiān)控工作機制和隱患全過程管理機制，如圖3所示。

3.2.5 推進現(xiàn)場人工巡視智能化

在現(xiàn)場人工巡檢方面，為減少數(shù)據(jù)填報工作量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速收集，公司探索將語音智能識別技術與巡檢業(yè)務相融合，建設了一套輸電移動巡檢系統(tǒng)，巡檢人員只需通過“拍照、錄音、上傳”3個簡單步驟即可完成對現(xiàn)場狀況的上報操作，通過人工智能算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)識別與自動錄入，減輕了一線人員勞動強度，提高了作業(yè)效率。

3.2.6 實施隱患多源閉環(huán)管控

（1）建立通道隱患管控的業(yè)務信息化系統(tǒng)，匯集專業(yè)巡視、屬地巡視、無人機巡檢、可視化監(jiān)控等多種渠道發(fā)現(xiàn)的隱患數(shù)據(jù)，做到“數(shù)據(jù)多個源、隱患一本帳”，便于使用、維護、管控。

（2）完善隱患跟蹤管控的閉環(huán)流程，實現(xiàn)隱患建檔、跟蹤管控、處置消除的全過程管控；重點隱患單獨建檔、重點關注。

（3）細化隱患分類評級和管控標準，嚴格管控措施執(zhí)行，確保隱患可控在控，規(guī)范隱患處置與管控流程，完成隱患管理“規(guī)定動作”，如圖4所示。

3.2.7 實施隱患“積分達標制”評價

改變過去輸電通道隱患處置工作“憑感覺、憑良心”的模式，建立隱患管控措施量化積分標準，形成外委護線隊伍工作質量檢查機制，成立檢查小組，重點針對隱患管控監(jiān)督（隱患臺賬監(jiān)督、新增隱患管控、現(xiàn)場隱患管控、重點隱患管控監(jiān)督）、監(jiān)拍預警監(jiān)督、隱患宣傳告知監(jiān)督以及危險點管控等內容進行檢查，并督導量化標準執(zhí)行，如表1所示。

表1 隱患評分標準

3.2.8 加快專業(yè)技能人才培養(yǎng)

為幫助人員盡快轉變思想認識，更好地掌握輸電智能運檢專業(yè)技能，需要完善輸電智能運檢相關知識點與考點庫，為培訓工作提供軟件支撐，同時還要完善實訓基地智能化設備建設，為培訓工作提供有力的硬件支撐。多方面發(fā)力促進輸電專業(yè)員工技能水平提升，使員工更好地適應智能運檢大環(huán)境下新的工作要求。

4 結 論

本文分析了傳統(tǒng)輸電線路運檢工作存在的弊端以及新技術合并以后不能完美融入的問題，提出了基于智能巡檢的輸電線路精益化管理新模式。構建了“兩個替代”輸電智能巡檢管理體系，詳細敘述了輸電線路精益化管理中的具體實施步驟，最終實現(xiàn)輸電線路巡檢的智能化、精益化。

在未來的工作中，要盡快在35 kV、110 kV和220 kV及以上線路中普及輸電線路巡檢的“兩個替代”，同時繼續(xù)研究10 kV及以下配電網(wǎng)的“兩個替代”工作，最終實現(xiàn)電網(wǎng)所有線路運檢智能化、精益化。