高压输电线路运维管理新模式构建方案探究

深圳市输变电工程有限公司 胡冬成

1 高压输电线路运维管理模式分析

1.1 集中管理分片运维模式

该模式具有专业能力能力突出企业资源管理集中的优势，由于其在实际应用过程中，主要是以输电线路的运行和维护管理为主，工作纳入单一且岗位设置阶段，所以提高了输电线路运维管理过程中统一管理工作的质量和效率，为新技术、新材料以及新工艺在输电线路运维管理中的推广和应用打下了良好的基础。借助这一管理模式，统一调配和集中管理输电线路运维资源，实现了对各个运维站点资源使用情况集中监管的目标，防止了运维资源浪费现象的发生，提高了输电线路运维资源共享的水平[1]。

此外，集中管理分片运输模式在实际应用过程中，要求各部门须将运检站设置于线路相对集中的区域，才能满足输电线路运维管理工作的要求，但是随着输电线路运维半径的扩大及线路与运维站之间距离的拉大，面临的交通安全压力也随之增大。所以须根据本地区输电线路建设和运行的特点，采用科学合理的运维管理策略，才能保证线路运维管理工作的安全顺利进行。

1.2 属地化管理模式

作为一种运维半径小、事故应急抢修相应块以及实时管控难度低的管理模式，不仅及时、有效处理了输电线路运维过程中出现的问题，且输电线路运维管理工作的效率也得到了显著提高。但其并非没有缺点，由于电力企业在人才招聘过程中经常出现输电线路运维一线岗位人员补充不足、管理岗位冗员、员工结构老化严重及人力资源结构失衡等问题，导致企业在开展输电线路运维管理工作时出现了岗位设置重复、资料浪费严重及工作效率低下等问题，增加了输电线路运维管理工作成本。

1.3 区域化管理模式

是一种融合集中管理分片运维与属地化运维管理模式优点的输电线路运维管理模式，具有专业能力突出、输电线路运维半径小、资源集中、突发事件应急响应速度快等优点，保证了输电线路运维管理工作的高效开展。但如输电线路距离过长，在接近区域运维分界点的位置经常容易出现事故责任划分不明确及责任相互推诿情况，影响输电线路运维管理工作的效率。

表1 三种运维模式利弊分析表

1.4 智能的监控技术

根据当前在高压输电线路当中对视频监控设备安装的接入状况，对存在需求的摄像头来实行智能化改造、多机位组合的测量，让前端有着报警信息迅速上传、实时判断分析等方面的能力，进而能够更好的准确预警外力的破坏，实时进行监控。

1.4.1 前端的智能化改造技术

根据现阶段前端装置的接入状况，对存在需求的各种前端装置实行特制改造。这主要是通过增加嵌入式的DSP 视频分析模块来进行改造，迅速分析摄像头所获取的图像，并对数据进行精准处理，更好的完成对目标的识别和检测。不仅如此，和预先设置报警规则和用户提前设置的条件来进行设置，并给出报警、预警以及处理结果。

当对威胁目标进行发现并报警的过程中，需要自动跟踪目标。在目前视频监控实际工作状况的前提上，深入研究高压外力破坏所造成的成像机理，利用高清的数字装置，形成了一类深度学习和传统动态识别相互融合的新图像识别算法。这种算法在DSP 的核心板中进行集成，可让目前装置能够在杆塔当中全方位监控现场，实时对报警信息进行处理，并将其传递到后台主站客户端当中，进而加强线路视频集中进行监控识别水平。

1.4.2 智能化改造后台的技术

对高压线路当中施工现场挖掘机、吊臂等运动设备跟踪和检查，利用了当前比较先进的深度学习和传统动态识别相互融合的技术手段。识别图像的主要步骤为：图像的预处理、选取识别目标、比较特征。图像预处理技术主要功能是处理背景，对干扰的因素进行去除。它的主要技术是对光线、阴影、树木以及挥动的导线进行处理。当预处理视频和图像之后，通过检测运动目标和扫窗法的融合手段对目标区域进行确定，同时对这个区域特征参数进行计算，匹配特征库，进而对这个疑似目标进行识别。接着将怀疑的目标和标准特征库判句进行分析。

1.5 无人机和直升机的智能精益化巡检技术

在输电线路巡检的巡检图像当中，利用感知归类、深度学习的相关技术，更好的完成输电线路当中绝缘子、导地线、杆塔、间隔棒以及防震锤等部位进行智能化识别，重点是对线路部件以及部位间位置关系、形状特点进行分析。输电线路的缺陷诊断和智能识别在涉及过程当中主要含有下面两点：1.5.1 建立输电线路的图像模型的训练平台

在构建基础支撑平台当中，主要含有设计面向着电网图像智能的分析技术建立异构计算架构，对现有的软件进行有效整合，并有效管理数据、标签以及资源，主要目的是给最新的实践和实验人工智能理论、算法带来整套的环境。

1.5.2 输电线路的图像巡检的智能图像理解

因输电线路中的部位间和部件间存在较大差异的特点，在对其实行智能识别的过程中，按照各自的特点针对性的使用不一样的方案。在识别杆塔过程中，利用感知分块归类手段；对异地线利用对Gestalt 感知定律内共线性、连续性以及近似性进行深入研究；间隔棒、防震锤以及绝缘子等部件存在比较小的体积，并且严重受到光照和背景方面的影响，利用卷积神经网络手段来更好的识别小部件。

这个系统能够完成的线路缺陷诊断类别，主要利用绝缘子串掉片、倒地线的断股和异物的缺陷，同时还包含了防震锤和间隔棒存在的缺损。它立足航拍巡检图像智能来分析比较经典的业务运用场景，更好地完成直升机和无人机的巡检、巡线机器人对图像采集当中电网设备存在问题的智能化识别。

2 高压输电线路运维管理模式存在问题分析

资源配置不合理。各地区电力企业在输电线路运维管理机构设置、人员配备、检修仪器设备的配置等各方面基本一致，并配备了工种相同的人员，但各地市局所辖线路范围不同，造成有的地市局承担的检修维护工作量大、人员少，有的地区却相对充裕，造成人力资源配置不合理[2]。

专业化管理能力不够突出。各地区气候条件、人文地理等各方面都存在很大差异，所以电力企业在开展高压输电线路运维管理工作时，应根据本地区实际情况采取最佳的线路运维管理模式，由各地区电力企业安排熟悉本地区线路情况的工作人员，组成专业化高压输电线路运维管理队伍，才能保证高压输电线路运维管理工作的高效开展。但受线路运维人员专业管理能力不足、无法准确掌握输电线路整体运行状况等因素的影响，很多地区在开展高压输电线路运维管理工作时都遇到了各种不同的问题，影响了新材料、新技术、新工艺及新设备在输电线路运维管理工作中的推广和应用。

电网安全可靠性差、检修效率低。各地区在开展电力企业在开展辖区内输电网运维管理工作时，大多是针对本地区输电线路存在的缺陷，向上级部发出输电线路运维申请。而不同地区输电线路运维管理时间无法统筹安排，不仅出现了多次停电检修同一线路的情况，而且增加了电网运行安全事故的发生率。

3 高压输电线路运维管理新模式

3.1 现场故障巡视管理工作

线路状况的巡视和特殊巡视相结合。对高压输电线路的基本状况进行明确后，要对实际巡视时间进行明确，确保巡视间隔的时间比较科学，对于特殊情况下的下雪以及大风等天气的状况，需要预先判断发生导线悬挂物品缺陷和塔基沉降等问题。在条件能够允许的状况下，要进行针对性的巡视活动，普通巡视和特殊巡视存在比较大的不同，两者不会发生冲突，但是不能缺少，只有有效的将其结合到一起，才能够发挥更大的巡视效果，确保输电线路的安全性和稳定性。

故障性的巡视活动。一些电路在通过恶劣自然环境后受到损害而造成了停电事故后，负责线路运维的组织需要前往故障范围进行巡视，根据故障所出现的表面现象，查出故障点所在的问题，进而实现重点的检查。目前电力企业都引入了PDA 巡检系统，这个系统可以通过GPS 定位系统，更好的让巡检人员在比较短的时间当中找出可疑线路、并对其进行检验，尽可能的减小维修时间。然而，从当前研究结果可以看到，一些电力企业逐渐把在线检测系统融入到高压输电线路运维管理工作内，进一步提升了管理的水平。

3.2 采用人工智能技术

所谓人工智能技术实际上就是人们常说的AI 技术，人工智能技术的迅速推广和应用，促进了输电线路、电力设备智能水平的全面提升，为电力企业构建智能电网以及一体化电力管理系统提供了强有力的技术支持。但是，想要实现智能管理方案，还需要采用智能设备、引进智能管理系统，对现有信息资源进行整合分析，之后安排检修人员进行故障处理[3]。

通过应用人工智能技术的专家数据库、模糊网络系统、神经网络系统等，并在输电线缆中安装传感器，根据输电线路实际运行情况判定输电线路是否存在故障问题。如变压器损坏，输电线路超负荷运行，在这个过程中，传感器会采集输电线路信息参数，并和原始数据进行对比，结合大数据信息分析故障原因、故障等级、故障类型，将这些分析数据和检测对比数据发送给操作终端，检修人员看到信息之后即可直接到现场进行检修，极大的提升了检修效率。

3.3 实现在线监测检测技术

政府部门针对输电线路的监督和管理仍停留在传统的人工监控上，现代化监控技术手段以及设备在输电线路运行状态监控中的应用少之又少。对此，电力企业应该紧跟信息技术时代发展的脚步，加大现代化监控技术与设备在输电线路运维管理工作中应用的力度，通过构建网络化、自动化、智能化输电线路监控系统的方式，提高电力企业输电线路运维管理工作的水平。

由于我国电力企业开展输电线路运维管理工作时间相对较短，大多数企业在输电线路运维管理工作中都存在着专业人才严重不足的问题，而这也在一定程度上增加了电力企业输电线路运维管理工作的难度。为了促进输电线路运维管理工作水平和能力的全面提升，电力企业应该根据当前输电线路运维管理工作的特点和要求，建立全区域、全方位输电线路监控体系，才能在保证管理人员全面了解和掌握输电线路实时运行状态的前提下，发现和解决输电线路运行过程中存在的安全隐患。

此外，针对输电线路运行过程中发生的严重安全事故，电力企业应该及时组织检修人员开展线路故障的排查和检修工作，提高电力企业输电线路运行状态监控的效果，避免因为电力企业盲目投资而造成不必要的经济损失。

总之，社会经济迅速发展的过程中，电力企业应深入分析和了解高压输电线路运行管理中存在的问题，充分利用现代化信息技术手段，建立完善的输电线路运维管理体系，才能在促进高压输电线路运维技术水平和质量稳步提升的基础上，确保输电线路的安全、稳定运行，为社会经济的稳定可持续发展保驾护航。