浅析供电企业实施配网运维“巡检分离”新型模式的方法及意义

浅析供电企业实施配网运维“巡检分离”新型模式的方法及意义

范伟波

广东电网有限责任公司清远清新供电局，广东清远，511875

【摘要】随着经济社会的不断发展和人民生活水平的提高，人民群众对供电可靠性的要求越来越高；随着配网线路设备不断增加，基层供电所人员结构性缺员及巡视效率及质量不高的问题更加突出，传统的人工巡视已无法满足运维工作的要求，为此，供电企业依托近年兴起的无人机自动驾驶技术，实施配网运维的“巡检分离”新模式，以高效率的巡视模式支撑辖区配网架空线路巡视全覆盖，通过巡视、检修在智能作业班组与基层供电所之间相互分离，生产管理部门实施监督的新型运维模式，有效提升了配网线路运维效率及质量，为打造本质可靠供电企业，满足人民群众对美好生活的电力需要提供了有力支撑。

关键词：供电企业；配网运维；新型模式

一、实施背景

以前，配网架空线路设备的巡视工作主要由供电企业下属供电所运维班组人员承担，随着线路设备数量的不断增加以及供电所业务标准化、规范化要求的不断提升，基层供电所人员结构性缺员及巡视效率及质量不高的问题更加突出；同时，传统巡视模式下，供电所巡视后并无相应影像数据反馈，生产管理部门对于供电所的巡视质量难以管控，供电所往往根据自身情况选择性暴露缺陷情况。为确保线路巡视质量，必须寻求更加可控、可靠的运维模式，确保线路设备的巡视到位、巡视质量可控、缺陷全面暴露。只有这样，生产管理部门才能更全面地了解线路的真实情况，为线路进行综合治理提供依据。

二、主要做法

（一）“巡检分离”模式简介

“巡检分离”是指将巡视、检修业务在智能作业班组与基层供电所之间实现分离，由智能作业班组承接配网架空线路设备的巡视及缺陷分析工作，依托无人机自动驾驶技术实施架空线路设备全覆盖巡查，并根据生成的图片分析树障及本体缺陷情况；供电所运维班组人员承担树障及本体缺陷的处理工作；生产管理部门通过周通报的形式监督及督促缺陷处理的进度，实现闭环管理的一种新型运维机制。机巡班组对配网架空线路设备开展缺陷分析，全面暴露设备缺陷情况，便于督促供电所开展设备消缺。在“巡检分离”模式下，巡视方式由传统的“人巡+机巡”改为“无人机自动巡视为主，无人机手控巡视为辅，人工巡视为补”，其中无人机巡视由智能作业班负责，人巡由供电所负责。

无人机巡视作业是指利用无人机搭载可见光、激光雷达等检测设备，完成架空配电线路及设备的点云采集及建模、航线规划、无人机日常巡视等作业任务等，主要包括配网架空线路及杆塔上层设备。人巡作业是指供电所运维班组人员利用望远镜等设备，针对无人机无法巡视的配电线路及设备进行巡视，主要包括：人员密集区域设备、配电房或建筑物内的配电设备、受线路通道限制无人机无法巡视的线路下层设备。智能作业班负责将巡视发现问题反馈给生产管理部门及供电所，由生产管理部门监督供电所开展设备消缺。

（二）推进无人机自动巡视技术落地，为“巡检分离”运维模式提供技术支撑

为确保“巡检分离”运维模式的顺利运转，提高巡视效率、巡视质量是关键。供电企业依托近年兴起的无人机自动驾驶技术，通过“激光三维点云建模-模型解算-航线规划-航线验证”的技术路线实现辖区通信信号覆盖线路的自动巡视全覆盖。相关流程如下图：

图1 配网架空线路无人机自动巡视实现流程图

图2 激光三维点云模型展示

图3 精细化巡视航线规划

（三）制定“巡检分离”运维管理办法，明确职责分工

为确保后续工作的有序开展，供电企业编制了《配网运维“巡检分离”的管理办法》，明确了各单位工作分工及职责。“巡检分离”运维模式下，智能作业班主要负责负责机巡作业及缺陷分析，供电所负责开展消缺工作，两者互相分离、互相监督。相关职责分工及流程如下：

图4 “巡检分离”运维模式下的缺陷处理流程

（四）制定相关作业指导书，推进作业有序开展

生产管理部门根据无人机自动巡视技术的各个环节，对原有的无人机巡视作业指导书进行了补充修编，并制定作业记录表单、缺陷记录表单方便后续图片整理归档以及缺陷记录。

图5 配网架空线路无人机自动巡视作业指导书及记录表

图6 无人机自动巡视缺陷记录表

三、实施效果

（一）提升巡视到位率，确保杆杆到位

传统供电所开展人工巡视，受地形、环境影响，部分偏远地区线路难以到位；同时，缺乏巡视到位监控方式，巡视是否到位难以判断。推进“巡检分离”模式后，智能作业班主要借助无人机开展巡视，每基杆塔设备均有照片反馈并归档，巡视到位率可达100%。

（二）提升巡视质量，确保数据真实

供电所独立开展线路巡视，没有现场设备图片反馈，部门无法掌握实际巡视质量；同时，对于巡视发现问题，供电所可能会选择性暴露。在“巡检分离”模式下，智能作业班通过飞巡照片进行缺陷分析、归档，巡视质量可回溯；同时，由于智能作业班没有运维压力，本着对生产管理部门负责的态度将设备的真实情况全部反馈给生产管理部门，让生产管理部门对设备缺陷情况有更全面的了解。

（三）提升巡视效率，节省人力资源

传统巡视模式下，受地形环境影响，每天每组可开展精细化巡视2-3公里，按2人一组巡视计算，去除天气因素等无法正常开展作业的影响，一次精细化巡视时间约需75天，巡视1700公里线路需要人员约1700/75/2.5≈10组（20人）。

经过测算，利用无人机自动巡视，每组每天可完成7-8公里线路精细化巡视，按照上述测算方法，巡视1700公里线路需要人员约1700/75/7.5≈4组（8人）。

通过以上估算，预计机巡作业可节约人力约12人。

（四）提升缺陷发现比例，全方面暴露设备问题

2020年，某县区供电局由供电所负责配网架空线路巡视时，全年完成约1700公里架空线路巡视，暴露架空线路设备本体缺陷（不计树障、安健环缺失）318项。2021年，在“巡检分离”模式下，智能作业班全年共开展精细化巡视2746公里，发现设备本体缺陷3324项。

经计算，“巡检分离”模式推行后，巡视里程数及设备本体缺陷发现数量较传统运维模式大幅提升1.62倍及10.45倍，成效非常明显。

（五）构建三维线路模型，推进电网数字化

激光三维点云模型的建立，实现了配网架空线路设备及周边环境的数字化。激光三维点云模型包含丰富的特征信息（地面、建筑、植被等）以及经纬度、高度信息，能够直观地了解线路周边环境情况，同时可以精确地分析树障风险点距离，提升树障判断的准确性，指导开展树障定级。

图3 激光三维点云模型树障分析

图4 激光三维点云模型树倒分析

四、推广展望

依托无人机自动驾驶技术，在“巡检分离”运维模式的推行下，供电企业积累了大量的配网架空线路三维点云模型及杆塔精细化巡视、通道巡视照片。后续将充分利用以上数据，对数据特征进行充分挖掘，为运维、规划等专业提供支撑。

（一）深度应用激光点云数据，提升配网线路规划设计深度

激光点云模型因建模进度高、环境特征多等原因目前已广泛应用在工程测绘方面。在线路规划方面，借助无人机激光点云建模，能够快速对断面数据进行精确测量。特别是在山区，原本需要2-3天才能完成的室外测绘工作，利用无人机能够在半天内完成。高效、精确的数据测量技术能够支持配网线路在规划设计阶段将设计图做到施工图深度。

（二）深度挖掘线路设备缺陷数据，指导线路综合治理

针对线路的缺陷数据，分类别、分区段深挖缺陷成因，从线路运维、修理、改造、规划等角度提出线路治理建议及意见。如某区段树障较为严重，且难以清斩，考虑对线路进行线行改造，避开树障区域；如某区段存在生产周期短等高杆植物，考虑结合高杆植物生长周期制定清斩计划，按计划对高杆植物进行清斩；如某区段长期存在雷击导致绝缘子爆裂，考虑对线路地网进行检测或加装避雷针、避雷线等。

（三）开发数据综合管理平台，进一步推进电网可视化、数字化

针对众多的模型数据、缺陷影像数据，目前暂无相关平台能够实现数据的关联和直观展示，导致数据管理、使用等方面存在不便。如需推进电网可视化、数字化，数据综合管理平台搭建是关键。数据综合管理平台实现的功能主要包括三维地图影像加载、线路激光三维点云模型展示、线路杆塔台账展示、线路设备影像关联、缺陷图片标记、缺陷清单导出、缺陷区域颜色标记展示等，甚至能够通过360全景影像实现线路的周边环境的实景展示、利用多期缺陷数据形成缺陷演变情况。