电网可视化技术创新成果报告
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1.2 传统的输电线路人工巡检状况

——周华敏周华敏,广东电网有限责任公司机巡管理中心正高级工程师,现任中心总经理助理,全国绝缘子、线路运行、裸导线、带电作业标委会委员,中电联金具标委会副主任委员。曾获全国电力职工创新一等奖、广东省“五一劳动奖章”、中国机械工业协会和南方电网科技奖等;主编《挤包绝缘直流电力电缆技术应用丛书》。

传统的输电线路巡检,完全依靠线路工人逐基进行。我国社会经济高速发展,土地资源紧张,架空输电线路大多分布在高山峻岭之上。对于传统的巡检作业,虽然公路上可用机动车辆,但山路险境全靠工人跋山涉水,到达塔位后还需登塔走线,不仅工作辛苦,还面临高空坠落、落水、猛兽和毒蛇袭击的人身风险。

巡检工具主要有望远镜、照相机、红外成像仪及接地电阻测量仪等,大多数缺陷和隐患的判别完全依赖巡检人员的眼力和经验,导致巡检质量差、效率低。

1. 可视化智能巡检工作开展情况

从20世纪90年代开始,广东电网有限责任公司(以下简称广东电网)联合香港中华电力公司应用直升机对联网和涉核的500kV和400kV线路开展可视化录像和红外测温。

从2004年开始,广东电网在部分杆塔上安装了污秽在线监测装置,用于对绝缘子污秽和爬电监测,开展防污预警和指导防清扫工作。2008年起,故障精确定位、微气象、覆冰、图像在线监测装置开始规模化应用,实现了对重要区段设备状态的可视化监测。2009年建立了广东电网统一的在线监测中心。

2009年,一线线路工人在群众创新工作中探索出应用小型无人机巡检的成果,对塔头和地线等之前依靠人工巡检无法检测的死角拍摄了大量的图像信息,并逐渐在基层推广应用,积累经验。从2015年开始,广东电网的多旋翼无人机、固定翼无人机及载人直升机实现大规模应用,并成立了机巡中心。

自2015年以来,以机巡作业和图像监测为主的技术发展迅速,各种新技术、新装备、新方法和新平台已在行业内大规模应用。无人机自动驾驶作业的应用,以及各种在线监测装置接入监控中心,形成了“多机种蜂群自动巡检作业+在线监测”的组合,实现输电设备和走廊多源遥感多尺度可视化。

2. 在可视化技术方面的进步

(1)由原来的单点如山火、覆冰的在线监测,且数据后台在厂家,发展到现在的广域塔上(站点)在线监测,由空中无人机和卫星,以及地下机器人和智能穿戴设备,共同构成一个立体的可视化系统。

(2)从单点的单一状态量监测发展到现在可以对一条线、一个区域及一个交叉跨越和通道,包括微气象、设备本体的防外力破坏图像、故障定位、红外检测及激光扫描等全状态量的可视化监测。

(3)可视化设备有单点的在线监测终端、智能穿戴设备、手持终端、无人机、卫星及机器人等。随着北斗技术和5G技术的应用,可视化技术日新月异。

(4)可视化技术由原来的输电专业规模化应用,已全面推广到变电和配电专业领域,推动了电网运维模式的创新。

(5)可视化和智能识别技术、大数据融合和分析及深化应用,以及边缘计算等技术,正在为电网创造效益。