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1、清遠供電局生產技術部2023.11.17基于“移動+固定”機巢的網格化智能巡檢技術探索EPTC目錄01030204EPTC一、背景p 傳統機巡作業需要匹配大量的專業飛手,頻繁去往變電站或線路現場,作業路途需耗費大量時間。p 電網具有設備類型多、通道復雜(如樹障隱患點多面廣)等特點,巡線過程疊加天氣多變,山區線路巡線人員安全風險更高。p 受結構性缺員、部分機巡人員操控能力參差不齊等因素綜合影響,易出現巡視質量不高、機巡數據歸檔不及時等情況。p 傳動機巡作業每個起飛點覆蓋桿塔過少(主網精細化單架次只能巡檢4-5基桿塔),需頻繁更換起飛點,增加了作業時間和作業風險。傳統的機巡方式已不能更好的適應電網
2、的高效智能巡視要求。如何提高巡檢效率,降低作業風險?從安全、效率、質量維度分析,為破解以上難題,清遠局探索提出利用移動+固定機巢網格巡檢模式,可遠程進行設備巡檢、診斷、數據歸檔,所需作業人員較少、巡檢作業適應性強,提升綜合巡視作業效率;目前巡檢設備更新迭代快,該模式投入相對經濟,對山區局的適用性較強。EPTC目錄01030204EPTC二、網格化智能巡檢方案(一)簡易機巢(人工換電)變電站A變電站B輸電線路配網線路車載機巢(簡易)智能機巢(自動換電)智能機巢(充電)生產指揮中心p 無人機值守機巢采用智能機場作為前端平臺,支持無人機充/換電池,擴展無人機續航能力無人機聯合調度管理平臺實現無人機一
3、鍵遠控,降低現場巡視對飛手依賴p 遠程調度數據高效分類,智能識別缺陷,輔助降低管理、分析難度,提高工作效率p 作業與數據管理p 實現網格化智能巡檢(輸變配聯合巡視)結合機巢布點覆蓋,集中規劃巡視航線與任務,打破專業壁壘,統籌調配資源,提高利用效率 巡檢模式EPTC二、網格化智能巡檢方案(一)管理及支持平臺自動巡視計劃、自動調度管理、自動下達任務、任務自動執行、數據智能回傳及診斷分析p 任務計劃編制后,無需人員介入p 航點設備臺賬關聯,數據自動歸檔整理p 任務隊列流水線處理p 兼包并蓄:數據兼容(航線、模型),設備兼容,業務場景兼容p 靈活人工智能算法池p 支持表計識別、紅外智能測溫、可見光缺陷
4、識別p 刀閘分合位識別,聯動遠方程序化操作EPTC二、網格化智能巡檢方案(一)實現網格化的五個步驟固定機巢主要覆蓋變電站移動機巢主要覆蓋輸配電網后臺實時監控、智能分析、遠程操控利用點云數據精準規劃航線數字化高效作業一座110kV變電站僅需一天第一步:區域化部署固定、移動機巢第二步:激光點云三維建模第三步:部署拍攝點與航線生成第四步:開展作業應用(聯合巡檢)第五步:數據回傳診斷分析EPTC二、網格化智能巡檢方案p 清遠變電站136座,已經全部實現戶外設備單軌運行。保安模式(簡易機巢):指揮中心通知變電站值班保安收放無人機,遠程作業人員利用機巢監控攝像頭確認作業準備,后臺下發航線執行巡檢任務。充電
5、機巢:部署在變電站,無人機執行完任務后可自動充電,無需保安收放飛機,使用更便捷??蓤绦新摵涎矙z:站內機巢無人機可巡檢變電站外部約3km的輸配電線路。簡易機巢(保安收放飛機)充電機巢實時監控分析診斷任務調度國內首套電力行業多機協同任務調度系統實時遠程監控巡檢智能分析診斷 保安模式-探索遠程巡檢新方式EPTC二、網格化智能巡檢方案(一)司機模式-探索遠程巡檢新方式p 將清遠電網劃分成若干個巡檢網格,統籌全局輸變配可用的司機(網格員)資源,以“遠程巡檢”任務可視、可選、可控為技術手段,以“網格員”為載體,實現無人機全域智慧巡檢,解決運維人員的緊缺問題,提高巡檢效率,并實現巡檢作業、數據成果的統一和規
6、范化管理。網格員(司機模式)可以通過外聘,負責前端任務的實施,主要是作業無人機、及機巢的放、收、電池更換及相關處置工作。具備機巡作業經驗的飛手負責后端遠程操作和異常問題處置工作。EPTC二、網格化智能巡檢方案(一)網格規劃及安全經驗p 網格規劃:根據無人機可遙控距離、電池續航能力、線路走向,劃定無人機巡檢初步網格,航線應當遵循安全高效原則(以無人機電池續航最大化安排航線的執行策略,包括單架次長航線、單架次多個短航線組合),充分考慮飛行安全和公眾利益,及時做好變化網格和航線更新工作,根據最優效率原則,綜合現場環境合理切割航線。規劃網格的必要條件:利用三維地圖,梳理及匯總網格內現有輸配電航線及基礎
7、數據,包括禁飛區段、人口密集區域、交叉跨越、同塔架設、桿塔改造、遷改、新建設設備的動態掌控和更新。航線優化:梳理出交叉跨越區段,規劃飛行航線使其能繞過交跨。網格不得跨越鐵路、高速和覆蓋人口密集區交叉跨越的航線規劃EPTC二、網格化智能巡檢方案(一)網格規劃及安全經驗p 安全經驗:移動機巢在戶外作業,與變電站的固定機巢不同,遇到的情況復雜多變,需要經驗豐富和有責任心的網格員。起飛點應選擇地面平坦空曠,上空無障礙物的地點,遠離信號干擾源,禁止在交通路邊開展起降作業,作業地點應無障礙物遮擋并且具有4G網絡信號。對航線精度要求高:規劃航線的激光點云數據準確無偏差;設備變化后航線需及時更新,并建立更新機
8、制。交叉作業的避讓:對有施工作業的現場,應提前做好識別并避讓,防止無人機炸機及導致其他事故。飛行參數需合理正確設置:確保無人機往返過程中高于任務范圍內所有障礙物,避免撞擊。防控意外因素:為了避免無人機系統誤差等意外導致第三方人員、財產設備損傷,需對無人機裝備購買第三方保險。信號覆蓋識別:需做好巡檢區域4G信號覆蓋識別,保障RTK信號正常。航線有偏差,距離桿塔過近,有炸機風險現場有施工支架,可能導致炸機高程設置太低有撞山風險EPTC目錄01030204EPTC三、成效(一)變電遠程集中智能巡檢接線掌發熱隔離開關位置識別接地刀閘位置識別ar1 min 36.7 max 125表計識別TYD油位示例
9、:主變油位變化曲線l 變電戶外一次設備巡視替代:82%當前不可替代工作箱體檢查、氣味、聲音檢查、電纜溝檢查35-110kV部分設備(避雷器等)p 數據智能識別:已完成4類刀閘位置識別模型訓練,可以通過AI分析無人機紅外照片、表計、油位數據等信息并記錄下來,形成變化曲線,實現全過程管控。p 2023年清遠局累計飛行1.8萬余架次(全省第三),發現缺陷隱患114余項,緊急重大缺陷2項,位居全省第二。EPTC三、成效(一)輸配電遠程集中智能巡檢p 通過劃分巡檢網格、策劃巡檢所需資源、結合設備重要度,充分發揮了“網格員”的優勢,盤活輸配巡檢力量,實現智能巡檢的遠程化、集約化、屬地化、就近化、主次化(以
10、配電為主、輸電為輔的原則)、機動化,提升了綜合巡檢效率。試點區域看,網格化巡檢模式較傳統巡檢模式效率提升50%,完成全部區域推廣后,預計可節約人力資源30%,同時讓專業人員將工作重心轉變到遠程操作和后臺數據分析上,探索數據的深度挖掘以及高級應用。源潭鎮網格規劃圖司機放置飛機太和網格規劃圖EPTC目錄01030204EPTC四、目標p 目目標標一一:完完成成試試點點區區域域巡巡檢檢,查查漏漏補補缺缺 通過梳理輸配電可開展機巡作業的區段及航線,制定網格巡檢航線策略;在已驗證航線區域開展網格巡檢,巡檢過程對操作流程、要點、突發情況處置等進行及時糾偏,積累經驗,制定“網格員”現場作業指引;做好信號覆蓋
11、矢量范圍的識別,保障遠程作業信號連續、穩定。p 目目標標二二:總總結結試試點點經經驗驗,全全域域應應用用 在試點工作開展中,積累不同移動機巢的使用經驗,為后續擴大網格巡檢區域提供設備選型的實踐支撐,制定2024-2025年移動機巢的項目需求計劃;至2025年逐步推廣至全市實行遠程化網格巡檢,形成并固化全市“網格巡檢一張圖”。p 目目標標三三:建建立立標標準準,持持續續改改進進 形成具有清遠特色的無人機移動機巢作業模式,建立一套無人機移動機巢的作業標準。在工作實施過程中遇到的問題,持續分析制定解決方案,動態修編作業標準;通過邊推廣邊完善做法,總結巡檢經驗,修訂和固化移動機巢的作業流程和操作指引。EPTC感謝各位的聆聽!EPTC