关键词:输电线路;巡检;设计
引言
输电线路长期在大自然中承受风、雨、雷、电、冰等恶劣天气的考验,时常受到鸟类、山火、偷盗、碰撞等外力破坏,运行条件十分恶劣,日常巡视和特殊巡视是对其进行风险管控的重要手段。通过巡视过程中及时发现线路本体和保护区的缺陷和隐患,及时合理地安排消缺和隐患清除,能够保证输电线路和电网安全运行。由于输电线路巡视在线路安全运行中起着重要作用,从20世纪90年代起,采用智能巡视终端用于线路巡检,保证了巡线的到位率。目前在输电线路巡线中用到的巡检终端方式虽然较多,但智能化水平低,操作步骤烦杂,在现场巡视人员需要花费大量时间操作巡检终端,而未能有足够时间检查输电线路本身的缺陷和隐患,大大降低了线路巡视工作的效率和质量。目前的巡检终端大多采用全球定位系统(global positioningsystem,GPS)定位和通用分组无线服务(general packet radioservice,GPRS)技术通信,在实际应用中GPRS时常因信号原因无法通信,而GPS在非常时期其安全性也无法得到保证。随着国内北斗定位系统的成功推出,并且在实际应用中表现出良好的性能,应用国产定位技术具有更高的安全性,也能促进北斗技术在电力系统中的应用和提高。
1线路巡检管理在输电线路管理中的重要性
在输电线路管理工作中,线路巡检管理是十分重要的基础性工作,通过对输电线路进行巡检,有利于掌握输电线路的运行状态,及时发现线路、设备的隐患问题,然后提出相应的检修方案,为电力线路的正常运行提供保障。在传统的输电线路巡检过程中,一般采用人工巡视方式,由工作人员采用进行纸介质手工记录,不仅应用成本高,而且巡检结果容易受到人为因素的影响,同时,随着用电量的逐渐增加以及电力体制改革的加快,电网建设规模不断扩大,输电线路运行复杂程度也越来越高,基于此,如果依然采用传统的输电线路巡检方式,则很难适应当前电力系统信息化管理要求,因此,必须对线路巡检管理进行详细探究。
2系统总体结构
2.1北斗智能巡检管理平台
巡检管理平台是北斗智能巡检移动终端模块的主控制台,主要有巡检要求和巡检标准字典、作业指导书样本、巡检计划、巡检任务、巡检记录、巡检路径、缺陷管理、状态评估管理和导航管理等模块。
2.2北斗智能巡检移动终端
智能巡检移动终端是智能巡检管理平台的延伸,可通过接口模块的数据同步服务从管理平台下载事先生成的作业包,包括巡视要求、巡视标准、标准缺陷库、设备台账、状态评估信息等数据信息。该终端还包含北斗定位、缺陷处理专家系统、图形化巡视以及路径导航等功能模块。
3输电线路智能巡检技术
3.1机器人智能巡检技术
通过机器人技术在巡查工作中案例来分析,我们总结机器人巡查技术主要有以下特点:(1)由于身体的笨重性在进行巡查作业时行动性比较缓慢,影响整个巡查工作的进度。(2)受环境的影响因素较小,能够在各种复杂的地形条件下进行巡查作业。(3)需要和其他巡查技术进行共同使用方可实现整个巡查工作的效率性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过近些年发展来看,这项技术在高压输出线路的巡查工作中,已经逐渐走向成熟并得到广泛的使用。通过实际的操作案例分析发现,机器人智能技术在进行高压线路巡查作业时,它的主要功能有以下几个方面:(1)定位、(2)越障、(3)特殊巡视、(4)数据分析处理,机器人技术在进行巡查作业时,对整个线路的巡查工作除了自身具有一定的机动性之外,机器人的躯体还能进行装载摄像机和红外测试仪这些外在设备的配置,有利于整个巡查工作的数据分析并将巡查的数据记录下来并反馈到总部,电力巡查的工作人员便可以根据机器人拍摄的数据对整个线路运行的正常与否进行分析。下面将对机器人智能技术运用的智能进行简要分析。
3.2巡检地理信息系统
(GIS)子系统的要求:①基础数据建库。根据业务管理规范和系统技术规范建立电力巡检业务基础数据库。基础数据包括:线路信息、区段信息、杆塔信息等。基础数据建库工作包括:数据建模、数据规范化整理、数据导入、数据校验等。②GIS图层生成。基于杆塔经纬度坐标和线路、杆塔基础数据,系统自动生成相关GIS专业图层(杆塔图层、线路图层)。③图层动态加载。系统只针对地图可视化区域加载对应的杆塔和线路图层,可视化区域发生改变时自动重新加载,通过可视化区域的动态加载,以提高地图图层信息显示的速度,优化用户体验效果。
3.3在线监测智能技术
由于现代工业科学技术的快速发展,整个社会的经济也快速增长,想要实现工业经济的进一步发展,各个行业都需要对以往的工业技术进行改进,才能实现自身飞跃性的发展,从而从中获得更大的经济效益。也正是这一理念推动了整个社会发展的快速进步,在我国的电力系统的管理中也不例外。从我国电力系统的结构分布来看具有广大等特点,在进行高压输出线路巡查时还容易受到不同的地形环境的影响。因此在输电线路巡查工作中除了通过上述两项智能技术进行巡查时,还可以依靠在线监测技术对整个线路的运行情况进行及时监控,这样才能保证我国电力系统的安全性。通过实际案例分析在线稽查技术,例如在2017年1月,某电力单位想通过该项技术对±500千伏输电线路整个电力线路的运行情况进行监控。这也是在线稽查技术首次运行到高压电输出线路的巡查工作中,通过最后的巡查结果发现,这项技术在安装运行中,需要通过前端监测分机和监控后台这两方面的组成方可对整个线路进行全面的检查,该装置在能源的获取上主要是太阳能电池来获取能源,并依靠通过GPRS+3G/4G双通道通信方式对整个线路的信息情况进行检测。这样才能保证整个线路检测的稳定性。
3.4巡检定位子系统的要求
①立即定位。移动巡检终端和电脑端分别提供实时定位查岗功能,管理人员选择人员可以实时获取其当前位置,支持多人同时定位查岗,定位信息可以在电子地图上显示。对于定位异常时,则要给出相关提示(如:离线状态)。②定时定位。移动巡检终端可以定时向服务器上传位置信息,定时定位的规则可以自定义配置。③人员位置分布。移动巡检终端和后台系统分别提供当前所有人员的位置分布地图功能,可以在电子地图上显示所有人员的当前位置点。
结语
基于北斗定位技术的输电线路智能巡检系统针对传统输电线路巡检方式的缺陷,建立了野外路径导航模型和杆塔的风险模型并基于杆塔风险和巡检时间对巡检路经规划,可大大提高巡检员的巡线效率。对巡检中发现的缺陷、隐患进行分类并结合图形化巡视,可全面提高巡线工作质量和风险管控水平,使现场巡检人员将主要精力和时间用于线路本体的缺陷查找和隐患清查。
参考文献
[1]彭向阳,刘正军,麦晓明,等.无人机电力线路安全巡检系统及关键技术[J].遥感信息,2015(1):51–57.
[2]傅博,姜勇,王洪光,等.输电线路巡检图像智能诊断系统[J].智能
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论文作者:韩聪
论文发表刊物:《中国电业》2019年14期
论文发表时间:2019/11/15
标签:线路论文; 智能论文; 技术论文; 终端论文; 作业论文; 杆塔论文; 工作论文; 《中国电业》2019年14期论文;