三大高科技助力電網(wǎng)度過(guò)夏季用電高峰

引導(dǎo)語(yǔ)：隨著夏天的到來(lái)，全國(guó)用電量持續(xù)攀升，各種電網(wǎng)安全問(wèn)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(jī)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(fù)荷攀升，電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)安全隱患的概率也隨之增加。每年的這個(gè)時(shí)節(jié)，各地供電企業(yè)都嚴(yán)陣以待，“重兵”守衛(wèi)，嚴(yán)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(jī)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(shí)期，變電站的運(yùn)行設(shè)備就會(huì)發(fā)熱。以往變電站工作人員需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行人工測(cè)溫，工作量極大。而山東電力科學(xué)研究院自主研發(fā)的變電站巡檢機(jī)器人則可獨(dú)立完成巡檢工作，還可以將巡檢資料實(shí)時(shí)傳輸給后臺(tái)分析，功能十分強(qiáng)大。目前，該機(jī)器人足跡遍布全國(guó)各地，其設(shè)計(jì)已經(jīng)申請(qǐng)了10多項(xiàng)專利。

功能強(qiáng)大的機(jī)器人“瓦力”

6月13日，“火爐”濟(jì)南迎來(lái)了入夏以來(lái)最熱的一天，戶外氣溫達(dá)到39攝氏度。太陽(yáng)炙烤著大地，風(fēng)席卷而來(lái)的也是熱浪。在山東電力科學(xué)研究院院內(nèi)的220千伏智能變電站，一個(gè)身高1.1米的白色機(jī)器人在巡視設(shè)備。它就是該院自主研發(fā)的變電站巡檢機(jī)器人。

只見(jiàn)它一直沿著道路的中間直線行駛，每行進(jìn)三五米就會(huì)自動(dòng)停住腳步，時(shí)而抬頭向上觀望，時(shí)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(jī)器人的外貌與美國(guó)電影《機(jī)器人總動(dòng)員》的主角“瓦力”特別神似，工作人員們給這個(gè)機(jī)器人也起名為“瓦力”。

據(jù)山東電力科學(xué)研究院機(jī)器人事業(yè)部工程服務(wù)部經(jīng)理鹿寧介紹，這個(gè)變電站道路中間的伸縮縫中鋪設(shè)了磁軌道，機(jī)器人就是沿著磁軌道運(yùn)行的。記者現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，軌道旁邊每隔一段距離就設(shè)置一個(gè)乒乓球大小的圓點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員講，這是射頻識(shí)別標(biāo)簽，機(jī)器人行駛到圓點(diǎn)處，就會(huì)駐足進(jìn)行定點(diǎn)巡視。

它那雙電子眼也暗藏玄機(jī)。工作人員講，它的右眼做可見(jiàn)光巡檢，左眼做紅外巡檢，還能將巡檢的資料實(shí)時(shí)傳輸給后臺(tái)進(jìn)行分析，功能十分強(qiáng)大。

記者近處與瓦力對(duì)視，發(fā)現(xiàn)它的大眼睛旁還長(zhǎng)了兩只小眼睛。“這是夜間巡檢補(bǔ)光用的兩個(gè)輔助光源。”鹿寧解釋說(shuō)。而它的耳朵則更加神奇，右耳具有對(duì)設(shè)備異常聲音采集與分析的功能，“左耳相當(dāng)于嘴巴，可與后臺(tái)電腦連接播放聲音，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作人員作業(yè)。”

為試探機(jī)器人的性能，記者用身體擋住它的行進(jìn)路線。沒(méi)想到他竟然會(huì)自動(dòng)停止。鹿寧說(shuō)，機(jī)器人設(shè)置了雷達(dá)，讓它具備了自動(dòng)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(jī)器人，在山東500千伏濱州變電站同樣能夠見(jiàn)到。該變電站值班員徐新鄉(xiāng)說(shuō)，站上機(jī)器人自2011年9月開(kāi)始，每天早晚各定點(diǎn)巡檢一個(gè)小時(shí)，“完成所有巡檢任務(wù)后，他會(huì)自動(dòng)回到6平方米的小家，從左側(cè)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(shí)期，運(yùn)行設(shè)備會(huì)發(fā)熱。以往變電站工作人員需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行人工測(cè)溫，以防溫度超標(biāo)發(fā)生事故。尤其在高溫季節(jié)，要把所有運(yùn)行設(shè)備接頭的溫度都測(cè)量一遍，工作量非常大。“現(xiàn)在，機(jī)器人幫我們干了最苦最累的活。”徐新鄉(xiāng)介紹，單臺(tái)巡檢機(jī)器人每周能減少工作人員26小時(shí)的工作量，大大減少時(shí)間成本。

在天津500千伏超高壓吳莊變電站，變電站巡檢機(jī)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(zhǎng)張清照說(shuō)，機(jī)器人工作特別敬業(yè)，從第一分鐘到最后一刻絲毫不會(huì)懈怠，也不受天氣影響。“前兩天在迎峰度夏的負(fù)荷高峰期，機(jī)器人更是及時(shí)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(guó)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(gè)“兄弟”。該變電站巡檢機(jī)器人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李冬松說(shuō)，這兩個(gè)機(jī)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(lái)，每個(gè)機(jī)器人每天要扭動(dòng)腦袋700多次。常規(guī)情況下，該站設(shè)備巡視紅外測(cè)溫工作都交給機(jī)器人掌管，兩臺(tái)機(jī)器人上崗以來(lái)留下的巡視資料累計(jì)已經(jīng)超過(guò)了70G。

在廣州肇慶換流站也有巡檢機(jī)器人的身影。近3年時(shí)間里，巡檢機(jī)器人已安全執(zhí)行巡檢任務(wù)1400余次，抓取有效圖片約18萬(wàn)張，其中可見(jiàn)光圖片3.5萬(wàn)張，紅外熱像圖14.5萬(wàn)張，據(jù)此發(fā)現(xiàn)3次缺陷并報(bào)警，為肇慶換流站保持安全生產(chǎn)長(zhǎng)周期立下汗馬功勞。

據(jù)了解，變電站巡檢機(jī)器人這一特別的“安全員”最長(zhǎng)服務(wù)時(shí)間已經(jīng)達(dá)到7年，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)正常。這種機(jī)器人已經(jīng)申請(qǐng)了10多項(xiàng)專利，現(xiàn)在已經(jīng)升級(jí)到第四代，第五代仿人型變電站巡檢機(jī)器人已在研發(fā)中。

2011年，該產(chǎn)品列入國(guó)家電網(wǎng)公司“重點(diǎn)推廣新技術(shù)目錄”。今年年初建成的世界首條變電站巡檢機(jī)器人生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)120臺(tái)。

目前已有近30臺(tái)同樣型號(hào)的機(jī)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(jí)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(shè)備的地理位置、巡視時(shí)間等信息記錄在掌上電腦上。數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器后，管理人員可以在第一時(shí)間查詢?cè)O(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)。且由于衛(wèi)星定位精確，巡線工人巡視到位率達(dá)100%，這在沙漠、密林等復(fù)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(shí)，甘肅白銀供電公司輸電運(yùn)檢工區(qū)景西運(yùn)維班班長(zhǎng)屈浩宇帶領(lǐng)兩名巡線工，登上開(kāi)往景泰川電力提灌工程灌區(qū)的工程車。這一天，他們要對(duì)110千伏1113蘆裴線進(jìn)行特殊性巡視，該線路主要擔(dān)負(fù)著景電二期延伸工程的供電任務(wù)。

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(dòng)幾下，所巡線路的桿塔的坐標(biāo)、地理位置等數(shù)據(jù)都清楚地顯示出來(lái)，這個(gè)寶貝就是衛(wèi)星定位巡址儀。“現(xiàn)在是夏季上水的高峰負(fù)荷期，每個(gè)點(diǎn)都要照到，不能有遺漏。”屈浩宇對(duì)巡線工周軍成說(shuō)。1113蘆裴線地處騰格里沙漠邊緣，地理環(huán)境復(fù)雜。周軍成拿著紅外測(cè)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(shù)與高壓線的安全距離正常。”居浩宇收到報(bào)告，目標(biāo)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(dān)負(fù)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(zhǎng)度1947千米，6～10千伏配電線路209條，線路長(zhǎng)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(fù)荷也快速增長(zhǎng)，6月10日最大負(fù)荷已達(dá)168.9萬(wàn)千瓦，迎峰度夏任務(wù)艱巨。面對(duì)入夏以來(lái)高峰負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的一次次“烤驗(yàn)”，該公司進(jìn)一步加強(qiáng)大負(fù)荷期間電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和治理，開(kāi)展設(shè)備和線路的特殊性巡視，結(jié)合電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，做好各類事故應(yīng)急處置預(yù)案的完善與應(yīng)急演習(xí)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(biāo)志著該公司線路巡視步入智能化。

“以往我們巡線，憑著對(duì)地形的熟悉和平常積累的經(jīng)驗(yàn)，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(wèn)題往往會(huì)給線路安全運(yùn)行帶來(lái)大隱患。”屈浩宇說(shuō)。

而該公司引進(jìn)的新型衛(wèi)星定位巡檢系統(tǒng)，能將巡線人員所巡線路設(shè)備情況記錄在掌上電腦，掌上電腦自動(dòng)記錄其所在的地理位置、時(shí)間等信息。巡檢結(jié)束后，只需通過(guò)掌上電腦的紅外端口，就可以將所記錄的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳入線路管理服務(wù)器。同時(shí)，通過(guò)巡檢系統(tǒng)，管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握巡檢工作的運(yùn)行狀況。另外，由于衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)桿塔實(shí)施精確定位，巡線工必須到桿塔輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)后才能與該基桿塔實(shí)際坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)，避免漏巡現(xiàn)象，對(duì)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(jī)大小，輕便小巧，便于攜帶，操作簡(jiǎn)單。

衛(wèi)星定位使巡線到位率達(dá)100%

在GPS巡址儀的使用中，白銀供電公司積極開(kāi)展電網(wǎng)地理信息平臺(tái)建設(shè)工作，并通過(guò)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(dá)到了100%，也為線路運(yùn)行分析和維護(hù)提供了更加科學(xué)、翔實(shí)的參考數(shù)據(jù)。

近期，該公司加強(qiáng)輸電運(yùn)行人員的技術(shù)培訓(xùn)，要求全面掌握對(duì)輸電桿塔、交叉跨越、輸電接頭等部位的正確測(cè)量方法和操作要領(lǐng)，從而準(zhǔn)確應(yīng)用設(shè)備對(duì)不同類型輸電桿塔進(jìn)行定位，測(cè)出桿塔的經(jīng)度、緯度和高程，并對(duì)每個(gè)桿塔拍攝5張能清晰看到桿上設(shè)備的照片，以便收集到包括桿塔全貌、桿塔塔頭、桿塔基礎(chǔ)、桿塔標(biāo)識(shí)、線路走廊等信息資料，確保了線路巡視的真實(shí)有效。

“衛(wèi)星定位巡檢系統(tǒng)的投運(yùn)，使我們的線路巡視工作完成了傳統(tǒng)人工記錄到移動(dòng)信息傳輸?shù)倪^(guò)渡，實(shí)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(cuò)檢的問(wèn)題，更好地保證了輸電設(shè)備的高效率、低故障安全運(yùn)行。”白銀供電公司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，小小的衛(wèi)星定位巡址儀，確實(shí)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(shè)備，這是架空輸電線路遠(yuǎn)程可視監(jiān)控系統(tǒng)所采用的攝像頭。這套系統(tǒng)應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)字視頻壓縮等技術(shù)，利用攝像頭探測(cè)器，將監(jiān)視圖片、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等多種信息遠(yuǎn)程傳入輸電工區(qū)監(jiān)控中心，使監(jiān)控人員能及時(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況。

電網(wǎng)“千里眼”助巡檢事半功倍

山西上黨的午后陽(yáng)光炙熱。在220千伏漳蘇線的23號(hào)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(yáng)光。

這雙大眼睛就是山西長(zhǎng)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(zhǎng)治公司輸電工區(qū)生產(chǎn)值班室。在這里，值班員可以透過(guò)這雙眼睛實(shí)時(shí)監(jiān)控著鐵塔、線路的情況。

6月15日，長(zhǎng)治供電公司輸電工區(qū)的監(jiān)控值班員牛國(guó)旺在電腦中循例對(duì)各個(gè)裝有探頭的鐵塔進(jìn)行監(jiān)控。他進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)真地點(diǎn)開(kāi)每一個(gè)監(jiān)控視頻，仔細(xì)地觀察著鐵塔和線路。“500千伏長(zhǎng)晉線13號(hào)塔無(wú)異常，14號(hào)塔無(wú)異常……”當(dāng)他的目光落在220千伏漳蘇線的視頻影像上時(shí)，表情驟然緊張起來(lái)：“23號(hào)塔和22號(hào)塔之間的線路弧垂有變化!”

牛國(guó)旺立刻拿起手中的電話，通知了輸電工區(qū)生技股的負(fù)責(zé)人。漳蘇線連接的蘇店變電站主供長(zhǎng)治市司馬煤礦、經(jīng)坊煤礦等幾個(gè)重要的煤礦高危用戶，一旦發(fā)生停電事故，后果不堪設(shè)想。長(zhǎng)治輸電工區(qū)運(yùn)檢一班的成員立刻奔赴了現(xiàn)場(chǎng)。

來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)后，檢修人員謹(jǐn)慎地用儀器幾次核對(duì)數(shù)據(jù)，最終確認(rèn)線路弧垂有所變化，但仍屬正常范圍，大家才松了口氣。

長(zhǎng)治供電公司輸電工區(qū)運(yùn)行維護(hù)的線路達(dá)112條，總長(zhǎng)2149千米，共9550基桿塔。每年的夏季用電高峰是輸電工區(qū)運(yùn)檢班組最緊張的時(shí)刻。運(yùn)檢二班的班長(zhǎng)李峰講：“我們班組13個(gè)人，負(fù)責(zé)運(yùn)行的線路有近400千米，到了夏天用電高峰時(shí)，心里的弦就繃得更緊了。除了正常的巡視任務(wù)，我們還要重點(diǎn)去采空區(qū)、森林防火區(qū)等關(guān)鍵點(diǎn)巡視，幾乎每天都在外面奔波。”

而自從長(zhǎng)治供電公司引用了架空輸電線路遠(yuǎn)程可視監(jiān)控系統(tǒng)，壓在運(yùn)檢班組成員們身上的擔(dān)子輕了不少。這套系統(tǒng)應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)字視頻壓縮等技術(shù)，利用攝像頭探測(cè)器，將監(jiān)視圖片、風(fēng)速、風(fēng)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(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，準(zhǔn)確判斷設(shè)備狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)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(lái)一個(gè)月要比以往少走20多千米路途，“省時(shí)省力，事半功倍!”

實(shí)時(shí)監(jiān)控，掃除外部施工隱患

長(zhǎng)治中南鐵路施工負(fù)責(zé)人同樣對(duì)這套視頻監(jiān)控系統(tǒng)情有獨(dú)鐘：“在我們開(kāi)工的第一天，長(zhǎng)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(dǎo)線，保障我們的施工安全。”

長(zhǎng)期以來(lái)，輸電線路外部施工作業(yè)一直是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“威脅”。很多施工人員認(rèn)為施工現(xiàn)場(chǎng)與帶電線路仍有一定的安全距離，抱著僥幸心理進(jìn)行施工，給電力線路和施工人員安全帶來(lái)隱患。

“以往施工現(xiàn)場(chǎng)，我們會(huì)安排專人到施工現(xiàn)場(chǎng)24小時(shí)監(jiān)護(hù)作業(yè)，為了不漏掉任何一次吊車作業(yè)監(jiān)護(hù)，我們大部分時(shí)間都是在現(xiàn)場(chǎng)等待，極大浪費(fèi)人力。現(xiàn)在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，我們能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患，第一時(shí)間聯(lián)系施工負(fù)責(zé)人，并安排就近巡視人員前往看護(hù)，節(jié)省人力，提高了處置效率。”長(zhǎng)治供電公司輸電工區(qū)負(fù)責(zé)人這樣介紹。

目前，長(zhǎng)治供電公司已經(jīng)沿多條輸電線路安裝了數(shù)十臺(tái)視頻監(jiān)控設(shè)備。短短兩年時(shí)間，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)已發(fā)現(xiàn)設(shè)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(guān)工作人員介紹，不久的將來(lái)，通過(guò)聲頻信號(hào)的傳輸裝置、遠(yuǎn)控裝置的增設(shè)，監(jiān)控系統(tǒng)還可能完成升級(jí)，成為線路工人的“嘴巴”和“雙手”。