引導語：隨著夏天的到來，全國用電量持續(xù)攀升，各種電網(wǎng)安全問題的發(fā)生也隨之增加，而三大高科技武器將有效地助力電網(wǎng)順利迎峰度夏，它們分別是變電站巡檢機器人，衛(wèi)星定位尋址儀，鷹眼。
暑期將至，天氣漸熱，各地電網(wǎng)負荷攀升，電網(wǎng)設備出現(xiàn)安全隱患的概率也隨之增加。每年的這個時節(jié)，各地供電企業(yè)都嚴陣以待，“重兵”守衛(wèi)，嚴防電網(wǎng)安全事故的發(fā)生。除投入人力之外，不少供電企業(yè)還有自己的高科技“武器”——巡檢機器人、GPS定位儀、電子眼，一系列秘密武器，在電網(wǎng)迎峰度夏工作中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
高科技武器之“人工智能”
每到用電高峰時期，變電站的運行設備就會發(fā)熱。以往變電站工作人員需要對設備進行人工測溫，工作量極大。而山東電力科學研究院自主研發(fā)的變電站巡檢機器人則可獨立完成巡檢工作，還可以將巡檢資料實時傳輸給后臺分析，功能十分強大。目前，該機器人足跡遍布全國各地，其設計已經(jīng)申請了10多項專利。
功能強大的機器人“瓦力”
6月13日，“火爐”濟南迎來了入夏以來最熱的一天，戶外氣溫達到39攝氏度。太陽炙烤著大地，風席卷而來的也是熱浪。在山東電力科學研究院院內(nèi)的220千伏智能變電站，一個身高1.1米的白色機器人在巡視設備。它就是該院自主研發(fā)的變電站巡檢機器人。
只見它一直沿著道路的中間直線行駛，每行進三五米就會自動停住腳步，時而抬頭向上觀望，時而頭頸后轉(zhuǎn)180度，一雙好似戴著墨鏡的電子眼酷勁十足。由于機器人的外貌與美國電影《機器人總動員》的主角“瓦力”特別神似，工作人員們給這個機器人也起名為“瓦力”。
據(jù)山東電力科學研究院機器人事業(yè)部工程服務部經(jīng)理鹿寧介紹，這個變電站道路中間的伸縮縫中鋪設了磁軌道，機器人就是沿著磁軌道運行的。記者現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，軌道旁邊每隔一段距離就設置一個乒乓球大小的圓點。設計人員講，這是射頻識別標簽，機器人行駛到圓點處，就會駐足進行定點巡視。
它那雙電子眼也暗藏玄機。工作人員講，它的右眼做可見光巡檢，左眼做紅外巡檢，還能將巡檢的資料實時傳輸給后臺進行分析，功能十分強大。
記者近處與瓦力對視，發(fā)現(xiàn)它的大眼睛旁還長了兩只小眼睛。“這是夜間巡檢補光用的兩個輔助光源。”鹿寧解釋說。而它的耳朵則更加神奇，右耳具有對設備異常聲音采集與分析的功能，“左耳相當于嘴巴，可與后臺電腦連接播放聲音，實現(xiàn)遠程視頻指導現(xiàn)場工作人員作業(yè)。”
為試探機器人的性能，記者用身體擋住它的行進路線。沒想到他竟然會自動停止。鹿寧說，機器人設置了雷達，讓它具備了自動避障功能。讓人不禁驚嘆，瓦力似乎已經(jīng)具備了“人工智能”。
瓦力的“兄弟”遍布各地變電站
一模一樣的機器人，在山東500千伏濱州變電站同樣能夠見到。該變電站值班員徐新鄉(xiāng)說，站上機器人自2011年9月開始，每天早晚各定點巡檢一個小時，“完成所有巡檢任務后，他會自動回到6平方米的小家，從左側伸出充電插頭連接上電源，給自己充電。特別讓人省心!”
每到用電高峰時期，運行設備會發(fā)熱。以往變電站工作人員需要對設備進行人工測溫，以防溫度超標發(fā)生事故。尤其在高溫季節(jié)，要把所有運行設備接頭的溫度都測量一遍，工作量非常大。“現(xiàn)在，機器人幫我們干了最苦最累的活。”徐新鄉(xiāng)介紹，單臺巡檢機器人每周能減少工作人員26小時的工作量，大大減少時間成本。
在天津500千伏超高壓吳莊變電站，變電站巡檢機器人已經(jīng)工作了5年多，儼然成為了工作人員們的老同事、老伙伴。該變電站副站長張清照說，機器人工作特別敬業(yè)，從第一分鐘到最后一刻絲毫不會懈怠，也不受天氣影響。“前兩天在迎峰度夏的負荷高峰期，機器人更是及時發(fā)現(xiàn)了電抗器發(fā)熱的缺陷，讓我們避免了事故的發(fā)生。”
而在我國首座500千伏智能變電站——浙江500千伏芝堰變電站內(nèi)也有瓦力的兩個“兄弟”。該變電站巡檢機器人項目負責人李冬松說，這兩個機器人在變電站各自分區(qū)巡檢，每天巡視三遍，非常賣力。一天下來，每個機器人每天要扭動腦袋700多次。常規(guī)情況下，該站設備巡視紅外測溫工作都交給機器人掌管，兩臺機器人上崗以來留下的巡視資料累計已經(jīng)超過了70G。
在廣州肇慶換流站也有巡檢機器人的身影。近3年時間里，巡檢機器人已安全執(zhí)行巡檢任務1400余次，抓取有效圖片約18萬張，其中可見光圖片3.5萬張，紅外熱像圖14.5萬張，據(jù)此發(fā)現(xiàn)3次缺陷并報警，為肇慶換流站保持安全生產(chǎn)長周期立下汗馬功勞。
據(jù)了解，變電站巡檢機器人這一特別的“安全員”最長服務時間已經(jīng)達到7年，各項運行指標正常。這種機器人已經(jīng)申請了10多項專利，現(xiàn)在已經(jīng)升級到第四代，第五代仿人型變電站巡檢機器人已在研發(fā)中。
2011年，該產(chǎn)品列入國家電網(wǎng)公司“重點推廣新技術目錄”。今年年初建成的世界首條變電站巡檢機器人生產(chǎn)線已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，年設計生產(chǎn)能力達120臺。
目前已有近30臺同樣型號的機器人在北京、陜西、廣西等地變電站上崗，從220千伏到1000千伏特高壓，它們的身影出現(xiàn)在各電壓等級交、直流變電站，覆蓋了華北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)、華東電網(wǎng)及南方電網(wǎng)。
高科技武器之“盡在掌握”
利用衛(wèi)星定位尋址儀，巡線人員可將所巡設備的地理位置、巡視時間等信息記錄在掌上電腦上。數(shù)據(jù)上傳至服務器后，管理人員可以在第一時間查詢設備的相關數(shù)據(jù)。且由于衛(wèi)星定位精確，巡線工人巡視到位率達100%，這在沙漠、密林等復雜地形尤其管用。
巡線工的“掌上法寶”
“出發(fā)，上車!”6月11日早上6時，甘肅白銀供電公司輸電運檢工區(qū)景西運維班班長屈浩宇帶領兩名巡線工，登上開往景泰川電力提灌工程灌區(qū)的工程車。這一天，他們要對110千伏1113蘆裴線進行特殊性巡視，該線路主要擔負著景電二期延伸工程的供電任務。
在這條巡線路上，屈浩宇和他的同事們不知走了多少次，而與以往不同的是，屈浩宇這次隨身攜帶了一樣寶貝，他按動幾下，所巡線路的桿塔的坐標、地理位置等數(shù)據(jù)都清楚地顯示出來，這個寶貝就是衛(wèi)星定位巡址儀。“現(xiàn)在是夏季上水的高峰負荷期，每個點都要照到，不能有遺漏。”屈浩宇對巡線工周軍成說。1113蘆裴線地處騰格里沙漠邊緣，地理環(huán)境復雜。周軍成拿著紅外測線溫儀，一步步靠近高壓電線桿。“溫度正常，線路的顏色正常，楊樹與高壓線的安全距離正常。”居浩宇收到報告，目標指向下一基線桿。
據(jù)了解，白銀電網(wǎng)位于甘肅電網(wǎng)北部，是連接甘、寧兩省的樞紐電網(wǎng)，擔負著甘肅電力“西電東送、北電南送”的重任。白銀供電公司現(xiàn)管轄35～110千伏輸電線路124條，線路長度1947千米，6～10千伏配電線路209條，線路長度2149千米，低壓線路2156千米。近期，隨著氣溫的不斷攀升，白銀電網(wǎng)用電負荷也快速增長，6月10日最大負荷已達168.9萬千瓦，迎峰度夏任務艱巨。面對入夏以來高峰負荷對電網(wǎng)的一次次“烤驗”，該公司進一步加強大負荷期間電網(wǎng)設備狀態(tài)評估和治理，開展設備和線路的特殊性巡視，結合電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，做好各類事故應急處置預案的完善與應急演習工作。為了全面提升線路巡視質(zhì)量，白銀供電公司首次引入了新型的衛(wèi)星定位巡檢系統(tǒng)，這也標志著該公司線路巡視步入智能化。
“以往我們巡線，憑著對地形的熟悉和平常積累的經(jīng)驗，巡線方法形式化，由于缺乏有效的監(jiān)督方法，巡線不到位情況不知如何避免，這些問題往往會給線路安全運行帶來大隱患。”屈浩宇說。
而該公司引進的新型衛(wèi)星定位巡檢系統(tǒng)，能將巡線人員所巡線路設備情況記錄在掌上電腦，掌上電腦自動記錄其所在的地理位置、時間等信息。巡檢結束后，只需通過掌上電腦的紅外端口，就可以將所記錄的數(shù)據(jù)自動傳入線路管理服務器。同時，通過巡檢系統(tǒng)，管理人員能夠?qū)崟r掌握巡檢工作的運行狀況。另外，由于衛(wèi)星定位系統(tǒng)對桿塔實施精確定位，巡線工必須到桿塔輸入坐標數(shù)據(jù)后才能與該基桿塔實際坐標相對應，避免漏巡現(xiàn)象，對線路巡檢工作起到很好的監(jiān)控與管理作用。該儀器只有手機大小，輕便小巧，便于攜帶，操作簡單。
衛(wèi)星定位使巡線到位率達100%
在GPS巡址儀的使用中，白銀供電公司積極開展電網(wǎng)地理信息平臺建設工作，并通過數(shù)據(jù)采集，將線路通道內(nèi)的交叉跨越及周圍環(huán)境以數(shù)據(jù)和影像資料的形式保存在PMS系統(tǒng)中，并將線路定期巡視和監(jiān)督性巡視融為一體，不僅使線路巡視到位率達到了100%，也為線路運行分析和維護提供了更加科學、翔實的參考數(shù)據(jù)。
近期，該公司加強輸電運行人員的技術培訓，要求全面掌握對輸電桿塔、交叉跨越、輸電接頭等部位的正確測量方法和操作要領，從而準確應用設備對不同類型輸電桿塔進行定位，測出桿塔的經(jīng)度、緯度和高程，并對每個桿塔拍攝5張能清晰看到桿上設備的照片，以便收集到包括桿塔全貌、桿塔塔頭、桿塔基礎、桿塔標識、線路走廊等信息資料，確保了線路巡視的真實有效。
“衛(wèi)星定位巡檢系統(tǒng)的投運，使我們的線路巡視工作完成了傳統(tǒng)人工記錄到移動信息傳輸?shù)倪^渡，實現(xiàn)了電子化、信息化、智能化巡檢，提高了巡檢的工作效率，有效降低了漏檢、錯檢的問題，更好地保證了輸電設備的高效率、低故障安全運行。”白銀供電公司有關負責人表示，小小的衛(wèi)星定位巡址儀，確實發(fā)揮了大作用。
高科技武器之“鷹眼”
鐵塔上，一雙銳利的“眼睛”在炎炎烈日之下一眨不眨，全神貫注地盯緊輸電設備，這是架空輸電線路遠程可視監(jiān)控系統(tǒng)所采用的攝像頭。這套系統(tǒng)應用了先進的數(shù)字視頻壓縮等技術，利用攝像頭探測器，將監(jiān)視圖片、風速、風向、溫度、濕度等多種信息遠程傳入輸電工區(qū)監(jiān)控中心，使監(jiān)控人員能及時監(jiān)視設備運行情況。
電網(wǎng)“千里眼”助巡檢事半功倍
山西上黨的午后陽光炙熱。在220千伏漳蘇線的23號鐵塔上，一雙銳利的大眼睛不知疲憊地緊盯著鐵塔，絲毫不畏刺眼的陽光。
這雙大眼睛就是山西長治供電公司裝配的高壓線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的另一端連接著長治公司輸電工區(qū)生產(chǎn)值班室。在這里，值班員可以透過這雙眼睛實時監(jiān)控著鐵塔、線路的情況。
6月15日，長治供電公司輸電工區(qū)的監(jiān)控值班員牛國旺在電腦中循例對各個裝有探頭的鐵塔進行監(jiān)控。他進入監(jiān)控系統(tǒng)認真地點開每一個監(jiān)控視頻，仔細地觀察著鐵塔和線路。“500千伏長晉線13號塔無異常，14號塔無異常……”當他的目光落在220千伏漳蘇線的視頻影像上時，表情驟然緊張起來：“23號塔和22號塔之間的線路弧垂有變化!”
牛國旺立刻拿起手中的電話，通知了輸電工區(qū)生技股的負責人。漳蘇線連接的蘇店變電站主供長治市司馬煤礦、經(jīng)坊煤礦等幾個重要的煤礦高危用戶，一旦發(fā)生停電事故，后果不堪設想。長治輸電工區(qū)運檢一班的成員立刻奔赴了現(xiàn)場。
來到現(xiàn)場后，檢修人員謹慎地用儀器幾次核對數(shù)據(jù)，最終確認線路弧垂有所變化，但仍屬正常范圍，大家才松了口氣。
長治供電公司輸電工區(qū)運行維護的線路達112條，總長2149千米，共9550基桿塔。每年的夏季用電高峰是輸電工區(qū)運檢班組最緊張的時刻。運檢二班的班長李峰講：“我們班組13個人，負責運行的線路有近400千米，到了夏天用電高峰時，心里的弦就繃得更緊了。除了正常的巡視任務，我們還要重點去采空區(qū)、森林防火區(qū)等關鍵點巡視，幾乎每天都在外面奔波。”
而自從長治供電公司引用了架空輸電線路遠程可視監(jiān)控系統(tǒng)，壓在運檢班組成員們身上的擔子輕了不少。這套系統(tǒng)應用了先進的數(shù)字視頻壓縮等技術，利用攝像頭探測器，將監(jiān)視圖片、風速、風向、溫度、濕度等多種信息傳入輸電工區(qū)監(jiān)控中心，使監(jiān)控人員能及時監(jiān)視設備運行情況，準確判斷設備狀態(tài)和現(xiàn)場情況，利于專業(yè)人員處理各種輸電線路的檢修和搶修工作。
運檢一班的李飛高興地講，有了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，坐在監(jiān)控室里就能清晰地看到塔上的情況，平均下來一個月要比以往少走20多千米路途，“省時省力，事半功倍!”
實時監(jiān)控，掃除外部施工隱患
長治中南鐵路施工負責人同樣對這套視頻監(jiān)控系統(tǒng)情有獨鐘：“在我們開工的第一天，長治供電公司的人就在修路工地旁邊的鐵塔上裝了攝像頭，防止施工誤碰導線，保障我們的施工安全。”
長期以來，輸電線路外部施工作業(yè)一直是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的“威脅”。很多施工人員認為施工現(xiàn)場與帶電線路仍有一定的安全距離，抱著僥幸心理進行施工，給電力線路和施工人員安全帶來隱患。
“以往施工現(xiàn)場，我們會安排專人到施工現(xiàn)場24小時監(jiān)護作業(yè)，為了不漏掉任何一次吊車作業(yè)監(jiān)護，我們大部分時間都是在現(xiàn)場等待，極大浪費人力。現(xiàn)在通過監(jiān)控系統(tǒng)，我們能夠第一時間發(fā)現(xiàn)隱患，第一時間聯(lián)系施工負責人，并安排就近巡視人員前往看護，節(jié)省人力，提高了處置效率。”長治供電公司輸電工區(qū)負責人這樣介紹。
目前，長治供電公司已經(jīng)沿多條輸電線路安裝了數(shù)十臺視頻監(jiān)控設備。短短兩年時間，通過監(jiān)控系統(tǒng)已發(fā)現(xiàn)設備異常狀況40余起。如今，它真正成為了巡檢工人的“眼睛”、“耳朵”。輸電工區(qū)有關工作人員介紹，不久的將來，通過聲頻信號的傳輸裝置、遠控裝置的增設，監(jiān)控系統(tǒng)還可能完成升級，成為線路工人的“嘴巴”和“雙手”。
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