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湖北咸宁地形以低山丘陵、山地为主,境内70%以上的110千伏及以上线路在山间。山区复杂的微气象环境和地形会影响线路运维效果,也对线路立塔施工方式有所限制。咸宁供电公司依托数字化平台和技术手段,加强无人机自主巡检和气象风险防范——
“请完成220千伏蒲汪三回无人机通道自主巡检工作。”7月11日,湖北咸宁供电公司检修分公司输电运检一班班长郭建军接到输电全景智慧监控平台发布的巡检任务,随即登录平台的无人机自主巡检系统,点击“开始飞行”键,多旋翼无人机便按任务要求开始自动巡检。无人机自主巡检系统通过无人机回传的现场照片,自动识别220千伏蒲汪三回树障2处、防鸟罩缺损8处,并将隐患处置工单派发给输电运检一班。后续,输电运检一班清理了树障,补装了缺损的防鸟罩,保障线路安全运行。
这是咸宁供电公司推进输电线路运维数字化管理的一个场景。自2021年起,该公司针对输电线路运维和作业等方面工作,依托输电全景智慧监控平台集成无人机自主巡检系统等系统,开展数字地图等微应用开发,推进立塔作业数字化管理,提升输电线路运维效率和山区立塔作业安全水平。
无人机自主巡检及时发现隐患
咸宁地形以低山丘陵、山地为主,森林覆盖率达52.53%,境内110千伏及以上线路共有2129千米,其中70%以上在山间。无人机巡检是咸宁供电公司提升线路运维质效的重要手段。2019年,咸宁供电公司实现110千伏以上线路无人机巡检规模化应用。
2021年9月,咸宁供电公司将无人机自主巡检系统集成在输电全景智慧监控平台上,构建了输电线路“无人机+可视化+人工”的全方位立体巡检模式。
咸宁供电公司运检部主任杜勇介绍,无人机自主巡检系统通过无人机搭载的激光雷达获取线路走廊内的高精度三维点云数据,识别提取杆塔、绝缘子、导地线、金具等关键点位的空间参数,对点云数据进行校正,再根据校正后的点云数据规划巡检航线。接收到巡检任务时,无人机就可以根据规划好的航线自主巡检。
无人机自主巡检系统还建有隐患缺陷样本库。基于样本库,系统应用人工智能测算技术自动比对无人机拍摄回传的照片,筛查缺陷隐患情况。发现线路走廊或本体存在缺陷隐患时,系统会自动推送相关信息。经人工审核确认后,缺陷隐患就会入库,再由员工人工编制消除缺陷作业计划。采用这种工作方式之后,咸宁供电公司巡检效率较以往提高了4倍。
截至6月底,无人机自主巡检系统已为110千伏及以上输电线路规划无人机巡检航线2000余千米,精细化巡检铁塔2000余基。
数字地图助力防范气象风险
“预计未来12小时,我市有强降雨天气,咸安宝塔、嘉鱼官桥局部降水量将分别超100毫米和80毫米,有发生山洪地质灾害风险,请各单位注意防范。”4月25日,咸宁供电公司安监部发布暴雨橙色预警,提示各单位做好风险防范工作。
收到预警信息后,咸宁供电公司检修分公司副主任黄江林马上点开输电全景智慧监控平台的数字地图,查看咸安宝塔、嘉鱼官桥区域的电网设施情况。数字地图显示,位于这两个区域的两条220千伏线路部分区段存在洪水冲刷铁塔基础等风险。他立即安排输电运检一班、三班特巡这两段线路。
咸宁电网输电线路经过的山区微气象环境多,对线路运维影响大。1月,咸宁供电公司依托输电全景智慧监控平台开发了数字地图微应用。数字地图调用输电线路地理坐标等数据,能够形象直观地展现线路走向、铁塔位置等信息,还可以根据输电线路历史运行数据,以热力图展现咸宁电网不同区域覆冰、舞动等6种风险的等级。
同时,咸宁供电公司与气象部门合作,为数字地图接入全市168个气象监测点的数据,并按照气象监测点位置划分线路网格,预测未来48小时大风、降雨、雷电等天气对不同区段线路的影响,就风险点位及时告警,做到精准快速定位极端天气风险下需重点采取防范措施的线路和区段。
杜勇介绍,一旦设备受损,供电员工还可以通过数字地图查询受损设备的台账信息,快速统计受损设备型号和数量,助力应急抢修。年初至今,数字地图已预警线路覆冰等风险9次,每次风险均得到妥善处置。
受力监测提升立塔安全管控能力
山区环境不仅会影响线路运维效果,也限制了线路建设中立塔施工的方式。在咸宁,90%的输电线路立塔通过抱杆立塔的方式完成。
“目前,抱杆的倾斜角度为8度,符合不超过10度的要求。”4月25日,在110千伏丁卯山线路工程24号铁塔组立现场,项目负责人潘传劲看着手机监测系统中的数据说。
此前,抱杆立塔施工过程中,铁塔顶部等关键点的受力、倾角等参数主要依靠现场作业和指挥人员肉眼观测判断,对施工人员的经验要求高。
为强化施工现场安全管控,4月,咸宁供电公司推出抱杆组塔智能监测系统和对应的手机监测系统。供电员工先在拉线、承托绳、起吊绳上安装拉力传感器,按作业规定设置传感器的告警阈值。作业过程中,抱杆组塔智能监测系统可以通过分别布置在塔顶、塔基、倾角的9个监测点,采集上下拉线及起吊绳受力、倾角等数据。如果数据超过告警阈值,系统将自动告警,提示现场停止作业,及时调整施工方案,保证作业安全。
110千伏丁卯山线路工程采用抱杆组塔智能监测系统开展立塔作业后,作业风险管控安全风险由二级降为三级,提高了施工安全性。自4月系统应用以来,咸宁供电公司在3个工程中应用该系统,现场所需安全管控人员数量平均减少三分之一,立塔施工平均耗时缩短五分之一。(郑丹 徐颖娟 谌胜蓝)
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