何九葛　張一東　張欲峰　張春鋒

關(guān)鍵詞： 遠(yuǎn)程智能 配網(wǎng)線路 帶電作業(yè) 效率提升 人員車輛分配

中圖分類號： TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1672-3791（2024）01-0060-04

配網(wǎng)線路帶電作業(yè)面臨著復(fù)雜的地形和天氣變化等挑戰(zhàn)，而作業(yè)前需要進(jìn)行勘查和確認(rèn)作業(yè)點的地形線路設(shè)備以及氣象條件，以保證施工的順利進(jìn)行。當(dāng)前的作業(yè)計劃執(zhí)行效率受到兩次勘查的影響，因此需要解決如何實現(xiàn)對作業(yè)現(xiàn)場的遠(yuǎn)程實時監(jiān)測，從而優(yōu)化人員車輛分配和計劃執(zhí)行的問題。針對這一挑戰(zhàn)，本文提出了基于遠(yuǎn)程智能氣象站的配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)效率提升的研究方向。

1 配網(wǎng)線路帶電作業(yè)存在的問題和挑戰(zhàn)

配網(wǎng)線路帶電作業(yè)面臨多個問題和挑戰(zhàn)。安全風(fēng)險是其中的主要問題，因為這些作業(yè)涉及高壓電力設(shè)備，操作人員需要在高風(fēng)險環(huán)境下工作，會遇到觸電、電弧閃等安全風(fēng)險。這要求操作人員具備高度的專業(yè)知識和技能。由于氣象條件變化或其他不可控因素，作業(yè)計劃往往需要靈活調(diào)整。然而，調(diào)整作業(yè)計劃需要重新勘查和確認(rèn)作業(yè)點的情況，導(dǎo)致時間和資源的浪費(fèi)。人員車輛分配效率低也是一個重要問題。目前的分配往往缺乏準(zhǔn)確信息的實時支持，無法根據(jù)作業(yè)點的具體情況和氣象條件進(jìn)行合理安排。這可能導(dǎo)致資源利用率不高和作業(yè)效率低。

2 針對作業(yè)點勘查和氣象條件確認(rèn)的流程分析

作業(yè)點勘查和氣象條件確認(rèn)是配網(wǎng)線路帶電作業(yè)的關(guān)鍵流程。在作業(yè)前，需要派遣人員實地勘查作業(yè)點的具體情況，包括地形線路設(shè)備、桿塔結(jié)構(gòu)、接地系統(tǒng)等?？辈槿藛T需要詳細(xì)記錄作業(yè)點的特征和參數(shù)，并測量現(xiàn)場和拍攝現(xiàn)場照片，對作業(yè)點的氣象條件進(jìn)行確認(rèn)。這包括監(jiān)測天氣變化、溫度、濕度、風(fēng)速等因素，以評估作業(yè)的安全性和可行性。一般通過查詢氣象數(shù)據(jù)、使用便攜式氣象儀器或聯(lián)系氣象部門獲得相關(guān)信息。通過將勘查數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，評估作業(yè)點的風(fēng)險等級和適宜性。結(jié)合地形、氣象條件和作業(yè)要求，確定作業(yè)方案、所需人員和設(shè)備，并制訂安全措施和緊急預(yù)案［1］。隨著技術(shù)的發(fā)展，借助遠(yuǎn)程智能氣象站等工具，可以實現(xiàn)作業(yè)點的遠(yuǎn)程實時監(jiān)測，并進(jìn)一步優(yōu)化流程，提高作業(yè)效率和安全水平。

3 遠(yuǎn)程智能氣象站的設(shè)計與功能

3.1 設(shè)計要求與技術(shù)參數(shù)

遠(yuǎn)程智能氣象站的設(shè)計目標(biāo)是實現(xiàn)對作業(yè)點的實時不間斷勘查和監(jiān)測，以提供準(zhǔn)確的氣象信息支持。遠(yuǎn)程智能氣象站需要具備高精度的監(jiān)測功能，可以測量多個氣象參數(shù)，如溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量等。傳感器應(yīng)具備高精度和穩(wěn)定性，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。氣象站必須具備遠(yuǎn)程通信能力，以實現(xiàn)與中央控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸和交互。常見的通信方式包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)（如4G 或5G）、衛(wèi)星通信或者無線網(wǎng)絡(luò)等。通過遠(yuǎn)程通信，數(shù)據(jù)可以及時傳送給相關(guān)人員，并支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。為了減少人工干預(yù)和提高操作效率，遠(yuǎn)程智能氣象站應(yīng)具備自動化操作的能力，自主采集氣象數(shù)據(jù)的能力，并能夠自動存儲、整理和傳輸數(shù)據(jù)，以降低人工處理的工作量［2］。遠(yuǎn)程智能氣象站應(yīng)能夠?qū)崟r更新氣象數(shù)據(jù)，并支持實時展示和報告功能。相關(guān)人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)或移動應(yīng)用程序訪問氣象數(shù)據(jù)，及時了解作業(yè)點的氣象情況。同時，系統(tǒng)應(yīng)提供報警機(jī)制，以便在出現(xiàn)異?；蛭ｋU天氣條件時及時通知相關(guān)人員。遠(yuǎn)程智能氣象站的設(shè)計需要考慮環(huán)境的復(fù)雜性和極端天氣情況，也要具備良好的防水、防塵和抗風(fēng)能力，以適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。硬件設(shè)備應(yīng)具備高可靠性和穩(wěn)定性，能夠長時間運(yùn)行并保持準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

3.2 監(jiān)測與測量模塊功能介紹

遠(yuǎn)程智能氣象站通常包含多個監(jiān)測及測量模塊，用于獲取各種氣象參數(shù)。以下是一些常見的模塊及其功能介紹。溫/濕度模塊通過溫度傳感器和濕度傳感器測量環(huán)境的溫度和濕度，可以提供實時數(shù)據(jù)反饋，幫助相關(guān)人員了解作業(yè)點的舒適度、熱輻射及空氣中的濕度水平。風(fēng)速/向模塊使用風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器來測量風(fēng)的強(qiáng)度和方向，可以提供關(guān)于風(fēng)力等級和風(fēng)向變化的信息，對于評估風(fēng)對作業(yè)的影響與安全性具有重要意義。降雨量模塊用于實時記錄、計量和報告降雨量，可以采用激光或其他技術(shù)進(jìn)行測量，以確定降雨的強(qiáng)度和持續(xù)時間，為作業(yè)人員提供是否需要暫停作業(yè)或采取防護(hù)措施的依據(jù)［3］。氣壓模塊用于測量大氣壓力，以提供有關(guān)氣象系統(tǒng)的重要信息。通過監(jiān)測氣壓變化，并在氣象系統(tǒng)發(fā)生變化時提供預(yù)警，使作業(yè)人員能夠及時做出相應(yīng)的調(diào)整。光照度模塊用于測量環(huán)境中的光照強(qiáng)度，包括可見光和紫外線輻射，可以評估光線條件，特別是在需要進(jìn)行視覺工作或?qū)饷舨牧嫌杏绊懙那闆r下，提供有價值的信息。這些監(jiān)測與測量模塊通過傳感器和相關(guān)技術(shù)獲取氣象參數(shù)的數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)竭h(yuǎn)程智能氣象站的數(shù)據(jù)處理單元。通過整合和分析這些數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程智能氣象站可以提供實時、準(zhǔn)確的氣象信息支持，幫助作業(yè)人員做出明智的決策，優(yōu)化作業(yè)計劃，提高作業(yè)效率，并增強(qiáng)作業(yè)的安全性。

3.3 實時不間斷勘查和監(jiān)測的實現(xiàn)原理

遠(yuǎn)程智能氣象站內(nèi)部搭載了各種傳感器，用于定期采集環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)。這些傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、降雨量傳感器等。傳感器將收集的物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過內(nèi)部處理單元進(jìn)行處理和存儲。采集到數(shù)據(jù)通過內(nèi)置的通信模塊（如無線電、衛(wèi)星通信等）發(fā)送給中央控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心。通信模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和壓縮，并使用適當(dāng)?shù)膮f(xié)議進(jìn)行傳輸，而確保數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性［4］。數(shù)據(jù)處理和分析還可以包括異常檢測和預(yù)警功能，如及時發(fā)現(xiàn)不利氣象條件。用戶可以通過遠(yuǎn)程訪問技術(shù)，如互聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用程序等，實時查看氣象站的數(shù)據(jù)和報告。遠(yuǎn)程訪問可以提供實時更新的氣象信息，并支持用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和決策。此外，用戶還可以通過遠(yuǎn)程控制指令對氣象站進(jìn)行操作和配置，如設(shè)置采樣頻率、報警閾值等參數(shù)。通過以上原理，遠(yuǎn)程智能氣象站能夠?qū)崿F(xiàn)對作業(yè)點的不間斷勘查和監(jiān)測。通過傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸給中央控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理和分析，然后通過遠(yuǎn)程訪問提供實時的氣象信息和報告，支持用戶做出準(zhǔn)確的決策和安排，以提高配網(wǎng)線路帶電作業(yè)的效率和安全性。

4 提升配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)效率的策略

4.1 研制可視遠(yuǎn)程智能氣象站

研制可視遠(yuǎn)程智能氣象站是提升配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)效率的一項策略。氣象站應(yīng)內(nèi)置各種監(jiān)測與測量模塊，如溫度和濕度監(jiān)測模塊、風(fēng)速和風(fēng)向監(jiān)測模塊、降雨監(jiān)測模塊、大氣壓力監(jiān)測模塊、光照度監(jiān)測模塊等。這些模塊能夠不間斷地進(jìn)行各項測量，并將數(shù)據(jù)傳輸給中央控制系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析。氣象站應(yīng)具備遠(yuǎn)程可視化功能，允許作業(yè)人員通過互聯(lián)網(wǎng)或移動應(yīng)用程序遠(yuǎn)程訪問氣象站的數(shù)據(jù)和報告，可以實時查看氣象信息。氣象站應(yīng)設(shè)有預(yù)警與告警功能，當(dāng)檢測到異常氣象條件時，自動發(fā)出警報通知作業(yè)人員。在風(fēng)速超過安全范圍、降雨量過大、低溫結(jié)冰等情況下，氣象站可以發(fā)出警報，提醒作業(yè)人員采取相應(yīng)的安全措施或暫停作業(yè)。

傳統(tǒng)的氣象勘查需要派遣人員和車輛前往現(xiàn)場進(jìn)行測量，耗費(fèi)時間和資源。而可視遠(yuǎn)程智能氣象站可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，減少不必要的人員和車輛，節(jié)約成本和時間。通過遠(yuǎn)程訪問功能，作業(yè)人員可以實時獲取氣象信息，了解當(dāng)前的環(huán)境狀況。這將有助于作業(yè)人員及時調(diào)整作業(yè)計劃，避免因突發(fā)氣象變化而引起的延誤或安全風(fēng)險?？梢曔h(yuǎn)程智能氣象站具備預(yù)警與告警功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)異常氣象條件并通知作業(yè)人員。這使作業(yè)人員能夠更加關(guān)注潛在的風(fēng)險，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，提高作業(yè)的安全性［5］。

4.2 遠(yuǎn)程實時監(jiān)測作業(yè)點氣象環(huán)境

遠(yuǎn)程實時監(jiān)測作業(yè)點的氣象環(huán)境是提升配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)效率的重要策略。通過遠(yuǎn)程智能氣象站進(jìn)行實時監(jiān)測，可以有效減少對作業(yè)點的復(fù)勘次數(shù)，避免由于氣象條件不符合施工要求而延誤作業(yè)。在作業(yè)點附近或直接在配網(wǎng)線路桿塔上安裝遠(yuǎn)程智能氣象站，這個氣象站應(yīng)有各種監(jiān)測模塊，以全面監(jiān)測作業(yè)點的氣象環(huán)境。遠(yuǎn)程智能氣象站定期對氣象參數(shù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。這些數(shù)據(jù)將通過內(nèi)置的通信模塊（如無線電、衛(wèi)星通信等）發(fā)送給中央控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心。中央控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心接收到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后，根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。這些系統(tǒng)會解讀和分析氣象數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的氣象信息報告。這樣，作業(yè)人員可以及時做出決策，避免因不符合施工要求的氣象條件而導(dǎo)致作業(yè)延誤。此外，遠(yuǎn)程訪問和監(jiān)控功能也使作業(yè)人員可以更好地計劃和調(diào)整作業(yè)進(jìn)程，提高工作效率。

4.3 優(yōu)化人員車輛分配

基于遠(yuǎn)程實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)作業(yè)點的具體情況和氣象環(huán)境，合理安排人員和車輛，以提高作業(yè)效率。通過遠(yuǎn)程智能氣象站實時監(jiān)測作業(yè)點的氣象參數(shù)，這些數(shù)據(jù)將幫助作業(yè)調(diào)度中心進(jìn)行分析和決策。根據(jù)實時監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)，中心會分析不同氣象條件對作業(yè)的影響。高溫、降雨或大風(fēng)可能導(dǎo)致施工困難或安全隱患，而適宜的天氣則有利于作業(yè)的順利進(jìn)行。根據(jù)氣象條件和作業(yè)需求，優(yōu)化人員的分配計劃。在高溫天氣下，需要增加作業(yè)人員的休息時間，確保作業(yè)人員的安全和身體健康。根據(jù)實時監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)，及時調(diào)整應(yīng)急響應(yīng)計劃。如果檢測到惡劣的氣象條件，如暴風(fēng)雨或雷電，可以暫停或推遲作業(yè)，以確保作業(yè)人員和設(shè)備的安全［6］。

4.4 減少無效的計劃分配

減少無效計劃分配是提升配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)效率的關(guān)鍵策略之一。通過遠(yuǎn)程實時監(jiān)測提供的信息，可以提前了解作業(yè)點的地形、線路設(shè)備及氣象條件，確保施工條件符合要求，避免因不可控因素導(dǎo)致的計劃執(zhí)行失敗。利用遠(yuǎn)程實時監(jiān)測技術(shù)，獲取作業(yè)點的實時圖像或視頻，并進(jìn)行地形和線路設(shè)備調(diào)查。這有助于了解作業(yè)點的地貌、障礙物和線路配置，預(yù)先評估施工條件和安全風(fēng)險。通過遠(yuǎn)程智能氣象站實時監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)，預(yù)先了解和考慮氣象條件對作業(yè)的影響。如果氣象條件不符合施工要求，可以推遲計劃或采取相應(yīng)的安全措施。根據(jù)地形、線路設(shè)備和氣象條件等信息，建立合理的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范應(yīng)考慮作業(yè)的安全性、效率和可行性，確保計劃分配的合理性。此外，還要考慮不可控因素的存在，制訂靈活的計劃。在計劃中留出適當(dāng)?shù)木彌_時間和資源，以應(yīng)對突發(fā)情況或氣象條件變化。這有助于減少無效計劃分配，并提高對不可控因素的應(yīng)對能力［7-8］。

4.5 提高作業(yè)前期勘查效率

為了提高作業(yè)前期勘查的效率，可以采取以下措施。

（1）利用現(xiàn)代技術(shù)，如無人機(jī)、衛(wèi)星圖像、遙感技術(shù)等，對作業(yè)點進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(jiān)測。這樣可以獲取實時的地理信息和環(huán)境數(shù)據(jù)，減少對作業(yè)點的實地勘查次數(shù)，節(jié)約時間和人力資源。（2）建立一個集中的數(shù)據(jù)庫或平臺，將各種勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和共享。不同部門和團(tuán)隊可以在同一平臺上查看和編輯數(shù)據(jù)，避免重復(fù)收集和整理數(shù)據(jù)，提高勘查效率。（3）引入自動化工具，如計算機(jī)輔助設(shè)計軟件、地質(zhì)勘探設(shè)備等，快速收集和處理勘查數(shù)據(jù)。這些工具能夠提供精確的數(shù)據(jù)分析和處理功能，減少人工操作的出錯風(fēng)險，并加快勘查過程。（4）在作業(yè)開始之前，進(jìn)行充分的規(guī)劃和準(zhǔn)備工作。制訂詳細(xì)的勘查計劃和時間表，明確任務(wù)分工和責(zé)任，確保各項準(zhǔn)備工作有序進(jìn)行，減少后續(xù)調(diào)整和返工的可能性。通過以上措施，可以降低作業(yè)前期勘查的時間和成本投入，簡化勘查流程，提高整體作業(yè)效率。這將使團(tuán)隊能夠更快速地進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備階段，為后續(xù)工作奠定良好基礎(chǔ)。

5 遠(yuǎn)程智能氣象站在實際帶電作業(yè)中的應(yīng)用前景

遠(yuǎn)程智能氣象站在實際帶電作業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程智能氣象站可以提供實時的氣象數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向及降雨等［9］。這些信息對于帶電作業(yè)的安全至關(guān)重要。通過準(zhǔn)確了解氣象條件，工作人員可以做出更明智的決策，避免在不適宜的天氣環(huán)境下進(jìn)行危險作業(yè)。遠(yuǎn)程智能氣象站能夠?qū)崟r監(jiān)測和記錄氣象數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)或數(shù)據(jù)中心?；谶@些數(shù)據(jù)，工作人員可以更好地安排作業(yè)計劃，合理分配資源，提高作業(yè)效率。例如：在天氣惡劣的情況下，可以優(yōu)先安排其他任務(wù)，以充分利用工作時間。遠(yuǎn)程智能氣象站可以通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)與中央控制系統(tǒng)相連，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。作業(yè)人員和管理人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)或移動應(yīng)用程序訪問實時氣象數(shù)據(jù)和報告，隨時了解作業(yè)點的氣象情況。這樣，作業(yè)人員可以迅速做出響應(yīng)，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┐_保作業(yè)的安全性和高效性。遠(yuǎn)程智能氣象站不僅提供實時數(shù)據(jù)，還可以結(jié)合預(yù)測模型和算法分析氣象趨勢和風(fēng)險。這有助于提前預(yù)警潛在的不良天氣事件，使操作人員能夠采取預(yù)防措施，減少事故和損失的發(fā)生。遠(yuǎn)程智能氣象站可以自動記錄和存儲氣象數(shù)據(jù)，形成歷史記錄。這些數(shù)據(jù)可以用于分析和研究，以改進(jìn)作業(yè)策略和規(guī)范。通過對長期數(shù)據(jù)的分析，可以識別氣候模式和趨勢，為未來的帶電作業(yè)計劃和決策提供更好的參考依據(jù)。

6 結(jié)語

在配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)中，基于遠(yuǎn)程智能氣象站的研究可以顯著提升作業(yè)效率。通過實時監(jiān)測和分析氣象條件，遠(yuǎn)程智能氣象站能夠為作業(yè)人員提供準(zhǔn)確的天氣信息，以便更好地安排作業(yè)計劃、資源分配和人員調(diào)度，從而降低作業(yè)等待時間和不必要的復(fù)勘次數(shù)。此外，通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)，工作人員和管理人員可以實時訪問氣象數(shù)據(jù)和報告，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和風(fēng)險管理，及時采取措施應(yīng)對不利氣象條件，確保作業(yè)的安全性和高效性。這項研究還有助于建立歷史數(shù)據(jù)記錄和分析體系，為未來的作業(yè)計劃和決策提供可靠的參考依據(jù)?？傊?，基于遠(yuǎn)程智能氣象站的配網(wǎng)線路桿塔帶電作業(yè)效率提升研究具有重要意義，將為電力行業(yè)提供更安全、高效的作業(yè)方式，推動電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和持續(xù)發(fā)展。