方廣東，呂乾勇，陳鳳翔

貴州電網(wǎng)已經(jīng)步入機(jī)巡時(shí)代

方廣東1，呂乾勇2，陳鳳翔1

（1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司輸電運(yùn)行檢修分公司，貴州 貴陽(yáng) 550005；2.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，貴州 貴陽(yáng) 550005）

對(duì)貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路巡視作業(yè)方法的發(fā)展歷程進(jìn)行分析、研究。研究表明，貴州電網(wǎng)2011年開(kāi)始探索直升機(jī)巡視，2016年探索無(wú)人機(jī)巡視，2017年全面推廣機(jī)巡作業(yè)，2018年持續(xù)推廣機(jī)巡作業(yè)并擴(kuò)展巡視作業(yè)類(lèi)型，并且巡視手段日益多樣化，巡視策略日益專(zhuān)業(yè)化。目前，貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路巡視已經(jīng)全面步入機(jī)巡時(shí)代。

貴州電網(wǎng)；輸電線(xiàn)路巡視；機(jī)巡；機(jī)巡運(yùn)維智能化

貴州電網(wǎng)所轄線(xiàn)路情況及環(huán)境比較特殊，具有氣候多變、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、山高林密、霧濃風(fēng)大的特點(diǎn)，因此維護(hù)線(xiàn)路運(yùn)行安全、保障電力供應(yīng)穩(wěn)定的需求非常迫切。依靠傳統(tǒng)人力為主的巡檢工作要做到高效率的開(kāi)展存在相當(dāng)大的難度，因此公司于2011年開(kāi)始探索機(jī)巡在輸電線(xiàn)路上的運(yùn)用，并在幾年內(nèi)不斷嘗試新方法、新技術(shù)，使貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路運(yùn)維步入了新時(shí)代。

1 貴州電網(wǎng)機(jī)巡發(fā)展過(guò)程

1.1 貴州電網(wǎng)機(jī)巡發(fā)展歷程

貴州電網(wǎng)所轄線(xiàn)路情況及環(huán)境比較特殊，傳統(tǒng)人工地面巡視存在人員安全風(fēng)險(xiǎn)高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、存在巡視盲區(qū)的難點(diǎn)，而且日益增長(zhǎng)的輸電線(xiàn)路巡視量及巡視要求，傳統(tǒng)人工地面巡視逐漸無(wú)法滿(mǎn)足需求。

2011年，貴州電網(wǎng)開(kāi)始尋求新技術(shù)、新方法解決以上難題，引入直升機(jī)巡線(xiàn)并在220 kV輸電線(xiàn)路試點(diǎn)運(yùn)用，2011—

2016年直升機(jī)巡檢在貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路成功運(yùn)用且效果顯著，減輕了部分輸電線(xiàn)路巡視工作，但費(fèi)用相對(duì)較高。

2014年，貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路機(jī)巡作業(yè)中心獲批成立，2016年機(jī)巡作業(yè)中心正式掛牌并設(shè)立機(jī)巡管理所，開(kāi)始探索機(jī)巡在輸電線(xiàn)路運(yùn)維的應(yīng)用與研究，并引入無(wú)人機(jī)巡線(xiàn)技術(shù)，率先在220 kV輸電線(xiàn)路完成試點(diǎn)運(yùn)用。事實(shí)證明無(wú)人機(jī)巡視作業(yè)方法非常適合貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路巡視，有效解決了貴州地區(qū)的特殊環(huán)境造成輸電線(xiàn)路巡視的難點(diǎn)。2017—2019年貴州電網(wǎng)全面推廣無(wú)人機(jī)巡視，并取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，很大程度上解決了人工巡視的難點(diǎn)以及人工巡視與日益增長(zhǎng)的輸電線(xiàn)路巡視量及巡視要求的矛盾。

1.2 機(jī)巡的優(yōu)勢(shì)

巡視效率方面，傳統(tǒng)人工地面巡視每天每個(gè)小組的巡視量約為10～15基，機(jī)巡（無(wú)人機(jī)巡視）每天每個(gè)小組的巡視量約為25基，巡檢效率大大提高。巡視質(zhì)量方面，傳統(tǒng)人工巡檢存在“巡而不細(xì)，檢而不準(zhǔn)”的問(wèn)題，機(jī)巡可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線(xiàn)路全方位、高精度的巡視，更加專(zhuān)業(yè)化、精益化。

2 機(jī)巡工作量、覆蓋率、機(jī)巡占比等穩(wěn)步提升

2.1 年度機(jī)巡量及覆蓋率逐步增加

隨著機(jī)巡工作的推廣，貴州電網(wǎng)年度巡視量及覆蓋率穩(wěn)步增加。2011年、2013年每年直升機(jī)巡視量約2 000 km；2014年、2015年每年直升機(jī)巡視量約為4 000 km；2016年直升機(jī)巡視量約為10 000 km，無(wú)人機(jī)巡視量約為300 km，220 kV及以上輸電線(xiàn)路機(jī)巡覆蓋率高達(dá)80%以上；2017年無(wú)人機(jī)巡視量約為30 000 km，110 kV及以上線(xiàn)路覆蓋率約70%，Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管控220 kV及以上線(xiàn)路覆蓋率高達(dá)100%；2018年無(wú)人機(jī)巡視量約為60 000 km，110 kV及以上線(xiàn)路覆蓋率100%，Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管控220 kV及以上線(xiàn)路覆蓋率為100%。

2.2 機(jī)巡占比穩(wěn)步提高，提前實(shí)現(xiàn)南網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)

2016年，220 kV及以上輸電線(xiàn)路機(jī)巡占比約20%；2017年，機(jī)巡占比約30%；2018年機(jī)巡占比約60%，巡檢效率和巡檢質(zhì)量大幅提升，提前兩年實(shí)現(xiàn)南網(wǎng)“十三五”規(guī)劃中“機(jī)巡為主，人巡為輔”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.3 機(jī)巡人員和持證人員逐年增加

2016年貴州電網(wǎng)開(kāi)展多期多旋翼無(wú)人機(jī)培訓(xùn)班，為貴州電網(wǎng)培訓(xùn)多旋翼無(wú)人機(jī)操作人員200余人次。2017年貴州電網(wǎng)無(wú)人機(jī)作業(yè)人員約600人，其中取得多旋翼駕駛員執(zhí)照的約100人。2018年機(jī)巡作業(yè)人員達(dá)作業(yè)人員約700人，其中具備無(wú)人機(jī)駕駛證人員約650人。從以上數(shù)據(jù)可以看出機(jī)巡人員逐年增加，持證人員越來(lái)越多，截至目前220 kV及以上輸電線(xiàn)路運(yùn)維班組持證率高達(dá)45%以上，使無(wú)人機(jī)作業(yè)向合規(guī)化、專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。

3 機(jī)巡巡檢范圍更加全面，檢測(cè)精度愈加精確

機(jī)巡檢測(cè)方法從最初的可見(jiàn)光巡視逐漸地?cái)U(kuò)展到紅外巡視、三維激光巡視、傾斜攝影技術(shù)等，機(jī)巡涉及范圍從正常巡視擴(kuò)展到包含正常巡視、特殊巡視、故障巡視、應(yīng)急勘查、工程驗(yàn)收、異物清除等6項(xiàng)，機(jī)巡檢測(cè)方法越來(lái)越多樣化，巡檢范圍越來(lái)越全面，檢測(cè)精度也越來(lái)越高，機(jī)巡從最初的簡(jiǎn)單化、單一化變?yōu)楝F(xiàn)在復(fù)雜化、多樣化的工作。

4 機(jī)巡專(zhuān)業(yè)運(yùn)維平臺(tái)的建立

根據(jù)《南方電網(wǎng)“十三五”輸電線(xiàn)路“機(jī)巡+人巡”協(xié)同巡檢推進(jìn)方案》及貴州電網(wǎng)現(xiàn)狀，2016年機(jī)巡中心開(kāi)展貴州電網(wǎng)輸電線(xiàn)路機(jī)巡業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)一期建設(shè)，2017年建設(shè)完成并部署至全網(wǎng)一線(xiàn)運(yùn)維班組。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)機(jī)巡業(yè)務(wù)“統(tǒng)一管理、統(tǒng)一存儲(chǔ)”，加快了輸電線(xiàn)路運(yùn)維模式的轉(zhuǎn)變，提高了機(jī)巡業(yè)務(wù)規(guī)范及統(tǒng)一管理，加強(qiáng)了對(duì)海量機(jī)巡數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌管理和智能化分析與應(yīng)用，進(jìn)一步完善了貴州電網(wǎng)機(jī)巡體系，實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃管理、飛行調(diào)度、實(shí)時(shí)監(jiān)控、臺(tái)賬管理等8個(gè)業(yè)務(wù)功能模塊。

2018年開(kāi)展機(jī)巡業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)二期建設(shè)，實(shí)現(xiàn)與原生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)接；2019年完成各供電局部署，實(shí)現(xiàn)機(jī)巡數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)，業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)管理，做到機(jī)巡數(shù)據(jù)資源有效積累和共享。

通過(guò)機(jī)巡業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，加大可見(jiàn)光及紅外數(shù)據(jù)抽查力度，開(kāi)展通道傾斜攝影及三維激光工況分析，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量及利用率；持續(xù)搭建機(jī)巡數(shù)據(jù)深化分析多維度統(tǒng)計(jì)模塊，深挖數(shù)據(jù)價(jià)值，為輸電線(xiàn)路運(yùn)維提供輔助決策。

5 不斷探索運(yùn)維策略和完善各項(xiàng)規(guī)章制度

貴州電網(wǎng)在220 kV及以上輸電線(xiàn)路開(kāi)展試點(diǎn)運(yùn)維，以線(xiàn)路風(fēng)險(xiǎn)管控為導(dǎo)向開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)，摸索出“3+X”機(jī)巡為主、人巡為輔的差異化巡檢模式，將巡視、檢測(cè)運(yùn)維計(jì)劃細(xì)化到每基桿塔，形成功能定位清晰、標(biāo)準(zhǔn)體系健全、運(yùn)營(yíng)模式合理、裝備配置到位、作業(yè)效果顯著的運(yùn)維策略。

貴州電網(wǎng)編制發(fā)布了規(guī)程規(guī)范4部，明確了在多旋翼無(wú)人機(jī)作業(yè)、人員管理、設(shè)備管理及采購(gòu)技術(shù)規(guī)范等機(jī)巡業(yè)務(wù)方面相關(guān)的要求，編制了7本地市級(jí)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，規(guī)范了各項(xiàng)機(jī)巡現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。

6 機(jī)巡運(yùn)維智能化

6.1 智能巡檢技術(shù)的研究與應(yīng)用

為進(jìn)一步達(dá)到南網(wǎng)智能輸電線(xiàn)路“常規(guī)巡線(xiàn)全替代、自動(dòng)作業(yè)有突破”的基本要求，機(jī)巡中心搶抓“十三五”發(fā)展機(jī)遇，通過(guò)科技項(xiàng)目與國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域研究所開(kāi)展深入合作，豐富的輸電運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)異的無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)能力優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，突破無(wú)人機(jī)避障、續(xù)航等技術(shù)難點(diǎn)，并針對(duì)性地開(kāi)發(fā)巡檢任務(wù)智能規(guī)劃、桿塔各部件自動(dòng)掃描等專(zhuān)業(yè)功能，形成一套全自動(dòng)開(kāi)展輸電線(xiàn)路可見(jiàn)光及紅外巡檢任務(wù)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)。

項(xiàng)目于2018年底完成驗(yàn)收交付，而后機(jī)巡班在公司主網(wǎng)線(xiàn)路試點(diǎn)應(yīng)用該成果，在發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的過(guò)程中優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)，目前一鍵起飛后單架次可完成5基220 kV輸電線(xiàn)路標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的高質(zhì)量巡檢工作。

6.2 缺陷智能識(shí)別

2019年開(kāi)展輸電線(xiàn)路機(jī)巡缺陷智能識(shí)別系統(tǒng)研究，目前基本實(shí)現(xiàn)桿塔異物、絕緣子自爆、防震錘缺失3類(lèi)缺陷的智能識(shí)別，接下來(lái)將在各運(yùn)維單位開(kāi)展“輸電線(xiàn)路機(jī)巡缺陷智能識(shí)別系統(tǒng)”試點(diǎn)應(yīng)用，以問(wèn)題為導(dǎo)向，提升缺陷識(shí)別種類(lèi)及精度，2019年底實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路桿塔異物、絕緣子自爆、銷(xiāo)釘缺失等6類(lèi)缺陷的智能識(shí)別，準(zhǔn)確率不低于85%，并完成與機(jī)巡平臺(tái)互通互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)與機(jī)巡平臺(tái)數(shù)據(jù)交互。

6.3 以電力機(jī)器人團(tuán)隊(duì)為主體，進(jìn)一步研究推廣高效便攜的智能巡檢系統(tǒng)

貴州電網(wǎng)公司將積極開(kāi)展重大科研團(tuán)隊(duì)研討活動(dòng)，編制無(wú)人機(jī)方向的“十四五”科技發(fā)展規(guī)劃，下一步將整合機(jī)巡業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、智能巡檢科技成果等內(nèi)部研究基礎(chǔ)，結(jié)合5G首批試點(diǎn)、大數(shù)據(jù)中心、無(wú)人停機(jī)倉(cāng)、無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)日漸成熟的外部?jī)?yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)一款以機(jī)巡業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)為集群指揮及數(shù)據(jù)管理核心，以各地區(qū)供電局所轄站、所為系統(tǒng)母港，進(jìn)一步將現(xiàn)有智能巡檢系統(tǒng)輕小型化，形成一款部署到生產(chǎn)一線(xiàn)班組的站到站“生產(chǎn)一件可達(dá)”的輸電線(xiàn)路集群化智能巡檢系統(tǒng)。

7 結(jié)束語(yǔ)

貴州電網(wǎng)機(jī)巡作業(yè)已經(jīng)全面普及到貴州電網(wǎng)各個(gè)輸電運(yùn)維部門(mén)，機(jī)巡占比高達(dá)60%，巡檢效率和巡檢質(zhì)量大幅提升，實(shí)現(xiàn)了“機(jī)巡為主，人巡為輔”的戰(zhàn)略目標(biāo)。所以，貴州電網(wǎng)已經(jīng)全面進(jìn)入機(jī)巡時(shí)代，并將持續(xù)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路運(yùn)維智能化而砥礪前行。

TM75

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.18.060

2095－6835（2019）18－0141－02

方廣東（1992—），男，江西贛州人，大學(xué)本科，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)為貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司輸電運(yùn)行檢修分公司機(jī)巡管理所機(jī)巡班班長(zhǎng)，助理工程師，主要研究方向?yàn)檩旊娋€(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用。呂乾勇（1992—），男，貴州銅仁人，碩士研究生，現(xiàn)為貴州電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院絕緣技術(shù)監(jiān)督助理專(zhuān)責(zé)，工程師，主要研究方向?yàn)楦唠妷杭夹g(shù)、電力系統(tǒng)研究。陳鳳翔（1981—），男，貴州貴陽(yáng)人，大學(xué)本科，無(wú)學(xué)位，現(xiàn)為貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司輸電運(yùn)行檢修分公司機(jī)巡管理所技術(shù)專(zhuān)責(zé)，工程師，主要研究方向?yàn)檩旊娋€(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕