摘要：输电线路野外的特点，决定了其运行维护长期以来主要依靠体力、人工方式进行的管理。本文通过探索计算机技术在输电设备管理、维护过程等方面的应用，并将各个管理系统数据进行挖掘，实施功能大集中。以地理信息系统为平台，实施线路监控中心管控模式，监控设备状态、监控作业过程、监控管理指标变化，实现输电线路管理的全智能化监控管理。
关键词：输电线路；智能化；监测；管理
一、输电线路智能化互联管理的提出
输电线路承担电力的输送任务，是整个电网中重要的组成部分。但自从输电线路发展开始，其无论是设备本身还是运行维护的方式，基本维持几十年前“一根杆塔、两根地线、三根导线，巡一公里线要两天”的模式。因此在输电线路上考虑智能化的运维，实施设备的和作业过程的实时监控，实现管理指标的在线，建立输电线路大集中监控的模式，将彻底改变以往的一些设备管理方式，降低成本，提高效率，从而更可靠的提高设备运行水平，有着极其重要的意义。
二、设备管理及在线监控数据提取
（一）在线监控
随着无线网络和光伏电的发展，输电线路在线监测功能越来越普遍，监测手段越来越实用可靠。早期的污秽在线监测、敷冰在线监测、气象环境监测等监测装置逐步推广应用。其原理一般由现场的监测单元，将检测的数据实时通过无线网络发送到终端基站，终端基站分析数据后，发送告警信息到工作人员手机，引起管理人员注意或进行处理。完整的每基杆塔监测包括导线（温度、震动）、地线（敷冰、舞动）、绝缘子（污秽、局放）、金具（内损、锈蚀）、杆塔（倾斜）、拉线（盗窃）等各个部位的监测，但由于成本等因素也应根据不同区段进行有选择的安装监测，例如污秽区、冰雪灾害区等。随着3G网络的迅速推广，整个社会和输电线路杆塔都生活在了3G网络中，而目前相应的设备滞后于网络的发展，因此也给我们带来了思考和挑战，相信不远的将来在每基杆塔安装一个摄像头已不是遥远的梦想。
（二）智能化人工巡线数据
因为输电线路的特点，再先进的系统管理，也不可完全代替人工巡线的作用，就像先进海陆空作战系统，也少不了步兵作战一样。而人工巡线主要从配置上作智能化考虑，提高巡视线路效果。目前人工巡线中已配备数码相机、摄像机、对讲机、掌上电脑等常规设备。利用PDA智能巡检仪，可以进行线路巡视的自动导航，实现路径中危险点的提示，到达杆塔后，可以在系统中进行GPS定位，通过GPRS网络实时索取杆塔台帐信息，现场录入各种缺陷隐患及检测记录，进行实时分析取照，并对现场数据图片等进行实时回传至系统终端，达到数据的实时共享。
（三）智能化非人工巡线数据
目前国内积极开发应用的巡线方式主要有机器人巡线、直升机巡线、无人机巡线等方式。机器人巡线主要在架空地线上安装一携带摄像机、红外热像仪等设备的机器人，机器人沿架空地线进行爬行检查。该作业方式具有检查详细，后续维护成本低等特点，但由于其通过绝缘子串、防震锤等关键技术为完全解决，因此未真正推广应用。直升机巡视已在国内多家电网企业开展，但由于其无论是首期投入还是后期投入成本均较高，目前主要对500kV及以上输电线路作间隙性飞行巡视。无人机巡视是利用无人驾驶飞行器（无人直升机），通过GPS卫星及无人驾驶系统对无人机进行飞行控制巡线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该作业方式能够将巡视情况实时回传至地面工作站进行实时观察，且后期投入较省，尤其在汶川地震后受到各行业的亲昧，但也由于其技术复杂，一次投入成本较高，发生意外损失较大等缺点，目前在输电线路巡视中应用较少。
（四）智能化检测、检修数据
由于杆塔野外特点，在线监测装置只能选点进行。而根据运行规程中的检测项目，已大规模采用智能化设备进行。例如便携式钳形接地电阻表已逐步取代手摇式接地表，省去了放接地射线的复杂过程，智能型绝缘子检测仪以智能化的方式代替原来的火花间隙器检测，使检测的数值得以量化，多功能的全站仪或激光测距仪取代了经纬仪，实现了各种数值的程序计算，超声波探伤仪、红外热像仪仪、紫外成像仪等设备可以最大程度的发现设备缺陷，提供有效数据。
三、运维过程的作业管控
作业人员的现场作业质量和作业安全情况，是管理者关注的焦点和难点，现代化的网络已经具备了一定的条件。可采用无线视频眼镜、安全帽摄像头等工具实现对作业人员的在线监控，并将视频通过4G网络等实时传输到监控平台。监控人员可根据现场情况通过视频对讲系统指导控制作业流程，进行作业人员安全及质量监督。
四、运维指标的建立
基于以上各种数据采集，开发一个全面监测线路生产过程的智能化分析系统，建立输电统一管理使用平台，该系统集成了污秽在线监测、雷电定位、图象监控、气象监测、红外测温、地理信息系统等智能化监测系统，对涉及杆塔、导线、金具、基础、环境等数据进行分析、提炼，并根据电流、电压、保护动作等分析出影响输电线路安全运行的因素与几大智能化系统之间的关联关系，形成指标数据。该系统利用计算机信息处理技术，将几大智能化监测管理系统所采集的数据传输到管理集成器，由管理集成器对各个系统的上传数据进行统计、分析，得出关键指标，对指标数据可以直观监测变化，从而提出应对措施。该体系具备信息自动采集、自动统计、自动分析判断、自动给出最佳决策等功能。
五、基于三维地理信息平台的系统功能集成及联动
为直观方便进行输电线路管理指挥，需要建立基于三维的输电线路地理信息系统。在该系统内可实现杆塔及线路的模拟，实现巡视路径、抢修通道、交叉跨越、特殊区域、危险点等关注对象的三维呈现，实现缺陷隐患在三维图中的呈现，并以不同颜色区分缺陷等级及线路运行状况，实现线路杆塔台帐、数据、图片等在三维图中的链接查询，直观清晰地反映现场状况。
将变电站的开关动作信息、调度系统的信息关联到线路系统中，通过污区系统、气象系统、图象监测系统、雷电系统以及各种离线检测信息等的共享基础上，联动分析功能，得出线路各单元设备的健康状态，各系统不再孤立。例如天气变化引起某线路跳闸，变电站动作信息、雷电定位信息反馈到监控中心，并自动分析判断故障点，安排作业人员进行故障查找及处理，监控人员通过设备在线监控及作业在线，实时掌握监督现场情况。工作完成后系统反映整个电网指标变化，为决策者提出应对措施，实现了电力系统从资产建立到缺陷处理整个流程串成一条线的互联共享。
六、建立监控中心管控模式
集统计和分析与一体的数据展示在管理人员面前时，需要一个监控平台，对整个电网线路进行实时监控，并对外部设备运维情况和人员作业情况及时发出指令，改变以往离线管理线路的传统。
七、结束语
采用现代化的监控及数据采集系统，将各系统数据有机连接和共享分析，形成有效的线路核心管理指标，并实时动态在线跟踪变化结果，并利用在线监控手段实施设备和作业监控，实施人员值班监控模式，改变了以往离线分析离线管理的管控模式，达到“一机在手，管控在线”的智能化管理目的。
论文作者:张志诚
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
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