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线路巡检用上新“神器”

9月30日,天津特高压输电线路密集通道现场,在国网天津检修公司无人机飞行手的操作指挥下,搭载自主巡检系统的无人机顺利完成开机、自检、起飞操作流程,按照预定路线,对特高压杆塔本体、线路通道进行全方位巡检和拍照,确保线下树木相对导线的安全距离。这是国庆节前夕,国网天津市电力公司利用无人机开展的专项巡检,为国庆长假期间天津电网安全运行打下了坚实的基础。
 
  树线矛盾是困扰电力线路安全运行的“老大难”,成为威胁电网安全运行的隐患。春、夏季节是树木生长的黄金时期,树线距离缩短接近安全距离,极端天气易引发线路接地或短路故障。如何精准确定树线之间的距离,安全、科学、迅速地实施树木修剪,保障树线安全距离成为线路运维专业的一项重大课题。
 
  创新应用 准确测量树线距离
 
  今年以来,国网天津电力以全局的视野和开放的态度,发挥资源、优势,主动适应能源互联网建设新形势,全面对接国家电网有限公司“新跨越行动计划”,发布了《全面强化科技创新工作八项举措》和《强力推动科技创新人才发展八项举措》(简称“新双八举措”),推动以科技创新为核心的全面创新,进一步激发企业全员创新活力,为国家电网公司战略在天津落地实施提供创新动力。该公司全面实施“新双八举措”,动员青年员工聚焦安全生产和线路检修等工作,积极投身创新创造,其中灵活运用无人机技术开展线路运维,是一个重要的创新方向。
 
  以前,在线路运维工作中,树线距离一般都由人工使用测距仪测量,测量工作量大,且受测量角度影响测量误差大。“在线路下方,工作人员用肉眼观看树木和线路间的距离非常困难。有时因为树木枝叶茂盛,在树下观看测量受视觉影响,容易缩小树线距离,但是在远处观看测量又不容易做出准确判断,这给现场测量带来不少困难。”国网天津检修公司输电运检中心特高压输电运检室副主任常安介绍说。
 
  国网天津检修公司青年创新团队集思广益,创新应用无人机挂载单线激光雷达技术,在作业现场依靠激光获取导线和树木的高度、角度信息,然后通过空间解算公式快速、准确地得到导线净空距离。这一方法不仅减少了运维人员的大量线下测量工作,同时也为人机协同、无人机拓展应用提供了新思路。
 
  “创新使用无人机开展树线距离测量,彻底解决了树线距离测量难题。在±800千伏锡泰线现场,我们利用无人机挂载单线激光雷达对这档线路下的树木进行排查,5分钟就准确判断了树线距离,为接下来的树木修剪提供了依据。”常安说。
 
  目前,国网天津检修公司不断拓展无人机软件植入和硬件挂载技术,已完成树木修剪无人机、辅助悬挂防坠落绳无人机改造等工作,这些新技术的应用让线路运维工作更方便更高效,也为秋检的顺利开展扫除了障碍。
 
  无人机技术在检修专业的创新应用,落实了国网天津电力科技创新大会工作部署,对接了国家电网有限公司“新跨越行动计划”,传承了电网企业的创新基因,为企业抢占技术、产业、人才制高点,解决生产难题,贡献了天津力量。自实施无人机树木修剪作业以来,青年创新团队已成功修剪树木300余棵,消除安全隐患10余处,为线路安全运行提供了有力保障,成为线路巡检的新“神器”。
 
  夜间巡视 无人机大显身手
 
  传统的登塔巡检,工作人员每次作业需要大约50分钟。利用搭载红外云台的无人机巡检,仅需15分钟,且每次可连续巡视6~8基铁塔,大幅提高了工作效率,同时节省了大量的人力物力。
 
  无人机红外测温主要是测量金具与导线连接位置的温度。白天阳光照射电力线路时,会对测量产生干扰,而在无光源的夜间,红外线测温相对准确。
 
  今年夏季,国网天津检修公司无人机班在武清地区特高压密集输电通道,首次采用“无人机+红外自主测温”模式,开展夜间输电线路红外测温,为秋季线路检修做准备。此次,红外测温以全自主模式开展,无人机按照预设航线定点拍照,无须人工操作,可以避免弱光源条件下障碍物对人员操作的影响,提升夜间工作效率。
 
  利用无人机夜间测温,无人机班预先做好充足准备,制订了两套应急预案,可随时切换无人机操作模式,同时配备专业照明设备,确保现场安全管控万无一失。
 
  首次夜间测温作业成功开展以来,国网天津电力又在500千伏北丽线117号杆塔现场对金具过热情况进行夜间复测,保障测量温度准确,进一步提升了线路安全运行水平。
 
  “今年夏季,我们利用无人机开展测温,节省了60人次的人工登检,既降低了登塔检测带来的安全风险,又提升了测温数据的准确性,为秋检的精准开展提供依据。”国网天津检修公司无人机巡检班班长陈凯说。
 
  该公司注重技术领先的软件研发团队合作,凝聚政府、客户及设备厂家等多方力量,通过应用先进的基础算法、人工智能和开放应用技术,确保夜间现场巡视作业精准无误。截至目前,国网天津检修公司开展夜间测温作业7次,发现过热点10余处。
 
  立足长远 打造专业柔性团队
 
  今年,国网天津电力提出大力弘扬创新精神,充分激发基层创新创效活力,强力营造科技创新文化氛围的理念。该公司将通过实施“青年科技人才专项计划”,丰富青年人才培养体系,构建青年员工科技创新档案,开展创新能力画像,追踪培养一批创新意识强、功底厚、潜力大的青年科技人才,做强科技创新柔性团队。
 
  以科技创新大会召开为契机,国网天津电力加强科技创新的组织领导、整体规划及示范引领,创新实施青年人才体系建设,充分激发创新创造活力,通过大力营造岗位创新文化氛围。该公司发挥青年人才优势,通过分批次开展线路运维人员无人机取证培训,打造无人机专业柔性团队,不断提升线路运维能力和精益化管理水平。目前,国网天津电力已实现线路运维专业青年员工无人机技能全覆盖。
 
  国网天津检修公司无人机班发挥柔性团队优势,秉承“小发明解决大问题”的创新理念,研究开发“无人机+”四项功能。“无人机+精细巡检”功能,实现杆塔自主巡检、全天候无人机巡检、导线自主巡检及树木隐患精准测量;“无人机+精准检测”功能,实现无人机红外测温、紫外检测及X光探伤;“无人机+检修作业”功能,实现现场勘查、作业人员监护、夜间辅助照明、挂放坠落绳及传递检修工器具;“无人机+辅助运维”功能,持续拓展树木修建、通道建模、变电设备巡检等工作内容。此外,该公司结合实际工作,整合现场作业视频、巡视照片资源,制作教学视频,详细讲解无人机精细化巡视、红外测温、维护保养及自主巡检等内容,剖析实际工作中遇到的典型问题,以此大力提升线路运维人机协同的实操水平。
 
  自应用无人机开展线路巡视工作以来,国网天津电力大力推行结对巡线机制,由经验丰富的老员工带领青年员工开展线路无人机巡视工作,从实操中不断积累经验、提升能力,以实践育人才,以人才筑机制,不断巩固新型线路运维模式,促进线路运维精益求精。今年上半年,该公司共开发无人机线路运维技术6项,申请专利5项。
 
  依托国家电网有限公司创新平台,国网天津电力不断聚焦先进科学技术与电网建设实际,结合天津电网运行特点,寻求前沿科技与电网运维的深度融合,通过打造高水平、专业化创新团队推动设备可靠性与电网运维水平双提升。潘冬冬 马腾飞  来源:国家电网报
 
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