摘要：本文针对目前国内外对输电线路巡检的研究情况，并针对发展趋势进行了研究内容的确定。并通过系统的需求分析、相关技术的研究以及需求分析最终通过详细设计和实现，完成了 500k V 输电线路远程智能巡线系统的设计和实现。
关键词：输电线路；远程；智能巡线
随着电力建设的迅速发展，电网规模的不断扩大，在复杂地形气候条件下建设的电网越来越多，输电线路具有分散性大、距离长、难以维护等特点。目前检修公司采用定期人工巡视或直升机巡视等手段，巡视周期较长，而在巡视期内线路周边的环境情况是不得而知的，这不仅是巡视人员的人身安全具有隐患，也为输电线路的安全运行埋下了巨大的隐患。
随着计算机技术的不断发展，各方面针对输电线路在线监测的系统逐渐增多，但在线监测系统只针对某一项巡视内容进行监控，对巡线本身的规范性没有，而且对线路的观察能力及观察范围有很大的局限性。
综上所述，迫切的需要一种全新的巡视手段，它能够带来更加完备的巡视内容，能够实现对设备的无死角观察，更加有利于合理、科学的根据设备状态安排巡视工作，更加有利于专业技术人员诊断分析设备运行缺陷，更高的工作效率，更好的巡视效果，更充分的安全保障，因此我们提出建设 500k V 输电线路远程智能巡线系统。
1. 输电线路巡检发展现状
近年随着电力基地建设步伐加快，电网的规模将成倍增长，这些输电线路分部于自然条件极为恶劣的原始森林、无人区等极其困难地区，给日常运维管理及事故巡视和抢修带来严峻挑战，分散遥远的输电线路也不利于线路巡视工作和设备的集中检修，电网运行面临较大的安全压力。
存在如下问题：
1）工作强度大：线路运维环境越来越复杂，加之线路专业技术人员缺员严重，巡视工作劳动强度越来越大；
2）安全风险大：输电线路运维环境差，输电线路大多分布于山区，自然环境险恶，交通道路条件较差，众多线路穿越无人区，巡线人员开展工作时存在较大安全风险；
3）工作质效不容乐观：目前的巡线方式巡视周期长，工作人员受距离和视角原因，不能完全、仔细的巡视到位，很可能造成潜在缺陷和隐患未被发现的情况；
4）应急抢险手段不足：线路隐患缺陷不能及时发现，缺乏远程缺陷分析、判断手段，不能高效为应急抢险提供决策依据。
2.输电线路巡检方案设计
在传统输电线路巡检管理经验、技术积累的基础上，综合利用通信传输、设备自检、智能巡视、绿色电源技术等前沿科学，搭建远程智能巡检平台，细化、定义巡检周期、范围及内容，应用智能化的设备设施对输电线路进行无死角观察，着力把人工现场巡检转换为室内远程智能巡检，帮助专业技术人员诊断分析设备运行缺陷，提升工作质效，实现更好的巡检效果，充分保障线路安全。拟通过“500k V 输电线路远程智能巡线系统”的建设，实现如下目标：
1）建立电子化巡线流程：巡线人员不必再频繁翻越崇山峻岭；
2）建设班长工作台：实现任务监控、缺陷审核等功能性事物；
3）建设巡线工作台：实现巡线人员巡检任务的执行进行缺陷识别上报等事务；
4）建设管理工作台：综合管理数据和信息；
通过整套系统的搭建，最终实现巡视周期能够缩短、巡视工作质效的提高，能够通过高清图像、视频、传感设备更全面观察巡视，能够为输电线路的故障判断、应急抢险提供决策依据。
目前输电线路的网络传输大多采用自组网络、GPRS、CDMA、光纤、卫星等通信方式。根据不同的地点可以选择不同的组网方式，系统着重解决无人区和无公网区域，因此主要考虑利用自组网络进行组网。这种组网方式主要使用无线网桥进行组建网络链路。无线网桥又叫微网中继，在整个链路中进行骨干网的搭建，是网络通道的主干道。无线网桥终端进行搭建子网，是主干道的各个分支。整个网络采用链式传输方式将数据进行发送与回传，再通过站端的光纤口将数据发往后端。
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该种方式主要使用于线路偏僻地区、无人地区等运营商信号无法覆盖地区。其优点在于使用范围广，不论有公网信号地区或无信号地区都可以组建，网络自组不受其他第三方公司限制，无线网桥组建的微网链路传输速率及带宽较高，信号强度高且稳定。因此针对本次项目需求地点位于东锦线无人区，最终采取自组微网方式进行网络链路的搭建。
由于前端设备常年挂在铁塔上，受自然环境影响需要前端设备具备自动温湿度控制、自动清洁、自动除雾、自动升降温度、自动检测、自动维护等功能，能够保证设备的可靠性及使用年限。
前端设备除了设备物理损坏，其他问题都可以自动维护纠错。比如：当前端通信设备由于长时间通信传输后造成网络堵塞，设备会自动重启网络重新建立新的网络连接，保证网络畅通。又比如：当前端设备控制器配置丢失或错误时，设备会自动检测当前有问题的配置，从复位设置中调用当前丢失的配置，不会改变其他配置。加强了前端设备的可靠性及可维护性，达到了前端设备的智能化维护控制。
输电线路远程智能巡线系统为了能够智能化进行能量控制管理，需要提高系统的观察能力，加强系统的可靠性。因此电源控制管理分为：绿色电源供电系统和电源能量控制系统。
系统采用风光互补进行供电。利用风能和太阳能相辅相成的形式对设备进行供电，避免了由于季节性单一变化而造成的资源不足，避免系统不能供电的情况。而风能与太阳能均属于绿色环保的能源技术，在现阶段提倡采用绿色减排、绿色地球、绿色能源的社会背景下采用该项技术提供能源符合行业发展和社会发展需要。
前端设备采用蓄电池为其供应电能，由于蓄电池储电量有限所以不能长时间使用，系统提供了一套智能化电源控制为蓄电池提供保护，增加蓄电池工作可靠性。电源智能控制又称智能电源管理策略，可以根据前端设备开启的不同，计算其需要使用的电量及蓄电池当前可使用电量，来判断开启设备的工作时间。通过智能电源管理策略可以更高效的展示前端设备的工作能力，充分分配和利用每一份电量资源，做到对电能的可靠性、实用性、科学性的管理。
3.输电线路巡检系统存在优势
3.1智能记录
为了改变人工手动录入的工作模式，提升缺陷记录工作效率，杜绝错填或漏填情况，增加记录的准确性。检修公司开发了智能记录功能，系统根据巡视内容、巡视图片、巡视任务自动记录当前巡视和缺陷记录，并自动对缺陷记录进行分类统计。
3.2智能上报
为了弥补由于工作人员的失误或不在场而造成的线路缺陷不能及时上报确认、检修的问题。智能巡检平台提供的外部接口可以对接国网其他管理系统上报巡检中出现的缺陷，系统根据识别数据、智能化算法、重大缺陷类别库，计算出需要紧急上报检修的线路缺陷。
3.3智能分析
为提高平台的智能分析能力，检修公司应用图像识别技术开发了缺陷识别功能。智能巡检平台可根据缺陷库及实时图片，自动的进行识别对比，将有缺陷或可能有缺陷的图片识别出来，并在该图片上加以标注说明，向后台巡检人员自动推送线路缺陷信息。平台还提供山火识别、防盗识别、气象识别等功能，现阶段能够识别绝缘子自爆、缺损，导线断股、抛股、散股、覆冰，杆塔倾斜、通道内发生山火以及山体滑坡等缺陷和隐患。
4.结束语
输电线路远程智能巡线系统在以后可以建设成输电线路运检技术支持的综合智能管理平台。在业务支撑平台进行输电线路远程智能巡线系统的搭建，进行整个运检技术支持服务中心的数据处理中心和数据汇集平台。
未来，通过输电线路远程智能巡线系统的实现建立整个巡检业务的巡检对象库、算法识别库、数据挖掘库、业务处理库等，并运用大数据理念和缺陷识别技术对数据进行综合的分析、处理。实现使用户通过多方式对输电线路进行运检信息的查看。
未来逐步将巡线系统改进，实现输电线运检支持服务中心平台监视。平台建设需要符合国网公司当前管理架构，在此之上增强了工作流程和工作规范，进一步的提高了输电线路的巡视和管理效率。
参考文献：
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[2]孙卫琴.精通 Struts：基于 MVC 的 Java Web 设计于开发[M].北京：北京思科产品研发中心，2005，9-17.
论文作者:成昌浩,郑楠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/14
标签：线路论文; 缺陷论文; 智能论文; 设备论文; 系统论文; 工作论文; 电源论文; 《电力设备》2017年第20期论文;