智能巡检管理系统在输电线路运维中的应用分析

李杰豪 郑灏

摘 要：自国家交、直流电网成为电网骨干网架后，国网公司对线路的精细化运维要求越来越高，并提出建设智能电网的要求。在此形势下，国网湖北送变电工程有限公司设计开发了一套智能巡检APP，利用先进的便携式移动设备为硬件载体，并集合GPS、4G无线通讯、GIS等技术，以输电地理和杆塔信息基础应用平台为数据基础，对管辖内的输电线路进行日常线路巡检及维护，以实现输电线路巡检管理工作的网络化、流程化、规范化、智能化，保证了电网的安全可靠运行。

关键词：输电线路；智能巡检系统；应用分析

随着电力系统规模扩大和城市建设的加快，高压远距离架空线路的电力传输安全问题越来越突出，输电线路遭受外力破坏成为影响电网安全和稳定的主要因素。线路的定期、规律的巡视是在根本上发现隐患和缺陷的基础，巡视过程中会遇到各种各样的问题，例如偏远地区难以到达、杆塔所在地区环境恶劣、隐患和缺陷发现后上报不及时以及发现后的处理和维护机制过程复杂不够完善等。因此，有必要针对输电线路巡视进行整体管控，准确实时的把线路及线路走廊巡视的情况以及巡视过程中发现的隐患和缺陷及时汇报，及时管理，及时反馈，及时处理。

智能巡检管理系统的应用模式

1. 手机移动作业终端

基于Android手机平台的应用，其所研制出的移动智能巡视终端（一种智能化线路运维管理系统）可通过现有Modem模块与GPS的利用，使在4G网络环境下具有增强功能的GPS定位得以实现。对于巡视人员，移动智能巡视终端通过自身强大的用户交互界面向其提供了“友好”的任务提醒与缺陷记录方式。

（1）接受任务与提醒。巡视人员巡视前一天登陆APP，选择本次任务的执行人和任务类型，对应的任务有“正常巡视任务”、“特殊巡视任务”、“故障巡视任务”，最后指定任务的开始时间和结束时间。根据任务可以查看相应线路的巡视轨迹及相应的设备巡视信息记录，巡视任务开始后接近分段点时会弹出提醒巡视工作开始，进行签到。

（2）现场巡检。执行巡检任务是系统的核心需求之一，巡视过程中，巡视人员到现场后根据巡视路线图，到杆塔附近时系统自动提示用户对该设备的巡视项目内容。巡视内容分为三大块，即线路本体、附属设施、通道环境，是否符合要求默认为是，如有缺陷及隐患，根据三大块层级选择具体部位，通过该部位标准化照片的比对，选择否并直接填写缺陷信息。在对缺陷信息填写过程中，依据于当前的巡视设备，系统会自动默认缺陷设备与缺陷地点，为使输入效率低下等问题得到解决，软件通过维护将各种设备的常见缺陷转化为标准缺陷库提供给巡视人员选择。添加新缺陷于手机APP后便会自动上传至服务器一宫管理人员审核后更新，在用户巡视已存在未消却的设备时，系统将对设备状态向用户自动提示，提醒用户对缺陷部位加强巡视的同时对该设备详细性缺陷信息直接调阅，如若缺陷逐渐发展严重，用户还可调整缺陷信息，并在巡视结束后，系统还可在服务器软件系统中将修正后的信息同步至其中。缺陷可以照片形式上报并与当前缺陷记录中自动关联，如若巡视过程发现已消缺，则需将消缺信息及时填写。

（3）设备信息查询。执行巡视任务时，通常会遇到各種样式的杆塔，每基杆塔和线路的具体情况都不一样，判断缺陷和隐患可以根据杆塔的各自的具体信息来进行判断。到达某一杆塔附近时，可以点击附近的杆塔，然后可以查询该杆塔的具体信息，包括杆塔的前后档距、弧垂最低点的对地距离、呼高、绝缘子串长度等，同时提供计算功能，如倒树的净空距离计算公式等，通过这些内容即便是一个非专业的巡视人员也能较为准确的判断出导线对树障的距离，和线路周边的各种状况。

（4）巡视GPS定位导航。巡视GPS定位导航板块由我们提供各杆塔的标准坐标关联到相关地图（Google、百度、高德等）进行校正，巡视路径的绘制实时记录行走路线并上传，管理员可以查看每个巡视人员的到位率，筛选最佳路径后更新到任务板块，巡视人员在接受任务后可以查看巡视路径并实时导航。

1. 后台监管客户端

该客户端以提供服务于监管人员为主要任务，并且监管人员等级不同则所提供的权限不同，其内容主要包括实时查询巡视任务完成情况与线路缺陷情况及下达新的巡视任务。整个线路运维智能管理系统的基础信息维护工作由系统管理员负责，而监管客户端需要面向系统管理员（生技科、总站专责等）与巡视监管员（各基站站长、技术员）。

每天巡视任务结束后，巡视监察员可以查询巡视人员当天的工作完成情况（巡视路径、上报的缺陷等），通过查询比对之前的巡视资料，筛选最优巡视路径，对新增树障进行排查，同时对原有树障的变化进行更新。管理员可以随时导出数据的分析报告，统计出缺陷饼状图、消缺率、增长率等直观报告。

管理员可以在前一天进行任务的发布，根据各个线路的分段点进行人员配置，避免同一分段单人重复巡视，还可以根据线路某一段的运行情况进行合理的任务分配，如树竹速长区域和外破多发区加强巡视等。

1.3 服务器

（1）将移动智能巡视终端传回的GPS定位信息接受后实施数据库查询匹配，同时以匹配到的信息为依据对相应塔杆设备的巡视信息进行记录，从而通过汇总为监管人员的查询提供真实完整的巡视详情；

（2）接受移动智能巡视终端传回的缺陷信息后与缺陷库中缺陷分类实施比对并记录，进而将危险等级给予监管人员供其实施查询；

（3）对监管客户端下达的新任务实施接受后存储进数据库，与此同时将其发送至相关的移动智能巡视终端上，使得巡视人员可将通知及时接收并以此开展工作；

（4）对数据库中塔杆设备的巡视到位情况进行扫描，同时利用网络将任务巡视状态详情发送至移动智能巡视终端，以防被巡视人员遗漏；

（5）实施系统管理人员命令的接收，从而对数据库中基础信息进行更新。

结语

采用基于App端和Web端的输电线路智能指挥管理模式，配合互联网的信息化手段，提高了巡视质量与效率，有效弥补了传统巡视管理模式的缺陷，使电网的安全稳定性得到了进一步提升。

参考文献：

[1]魏峰.超高压输电线路巡检系统的研究[D].山东大学，2013.

[2]何杰.手机软件APP在配网巡视中的应用[J].电子世界，2014（10）：173-174.