國網北京市電力公司數智賦能首都高壓電纜網運維
國家電網報發布時間：2024-03-20 14:39:29 ?作者：張譯文 景曉薇
作為國家電網有限公司服務首都的窗口單位，國網北京市電力公司以建設數智化堅強電網為統領，開展數字化電力隧道示范建設和推廣應用，大幅提升電纜運維管控水平，更好地保障首都可靠供電。
春和景明，京華大地生機盎然。地表之下，縱橫交錯的電纜線路為首都高質量發展輸送著源源不斷的動力。
國網北京電纜公司攻關團隊在電力隧道內測試四足巡檢機器人自主巡檢效果。 趙旌朝 攝
作為國家電網有限公司服務首都的窗口單位，國網北京市電力公司以建設數智化堅強電網為統領，在數字化電力隧道示范建設和推廣應用上取得突破性進展，大幅提升電纜運維管控水平，更好地保障首都可靠供電。
扛牢責任 保障電纜設備平穩運行
“根據四足巡檢機器人回傳的數據和畫面，目前線路及隧道運行無異常。”3月4日，在北京某電力隧道內，一個四足巡檢機器人正在工作。它背上還搭載著4.1千克重的多關節機械臂。這個機械臂兼具紅外測溫、局部放電檢測等多種功能，即使在狹小的電力隧道內也能靈活伸展，全方位檢測電纜線路接頭等部位。
距離電力隧道20千米的國網北京電纜公司辦公樓里，監控中心值班人員正通過電纜精益化管控系統觀看機器人巡檢實時畫面。此時，系統后臺依據機器人現場回傳的數據，出具了保障線路的巡檢報告。2個小時后，四足巡檢機器人完成了特巡任務，并按照既定線路前往充電倉，為下一次巡檢補充能量。
國網北京電纜公司將數字化電力隧道無人巡檢技術應用到重大會議活動保電中，在重點電力隧道段內部署四足巡檢機器人，在重點保障時段開展不間斷巡檢。“相較于傳統巡檢模式，數字化電力隧道無人巡檢可將單日巡檢次數提升至4次，最大限度避免了有限空間作業人身風險，有效支撐環境復雜的電力隧道的巡檢勘查、設備狀態檢測、應急支援與處置等工作。”該公司智能運檢管控中心主任趙洋介紹。
全國兩會保障期間，國網北京電力依托電纜精益化管控系統實時獲取重要線路隧道內部署的可視化監控設備和在線監測裝置數據，實現了重點高壓電纜線路通道和保障人員全時段、全覆蓋管控，為電纜設備精準“號脈”。
立體巡檢 提升電纜精益化管控水平
隨著大數據、云計算、人工智能等先進技術與電網業務深度融合，國網北京電力立足首都高壓電纜網實際，加快推進數智化堅強電網建設，積極探索數字化電力隧道與電纜精益化管控系統融合應用，打造“動靜結合”的立體巡檢模式，提升電纜設備精益化管控水平。
國網北京電力進一步豐富和完善基于大數據支撐的電纜精益化管控系統。
作為管理高壓電纜的“大腦”，電纜精益化管控系統將電力隧道內的感知設備劃分為靜態看護和動態看護兩類。其中，安裝在電力隧道內的測溫光纖、滅火彈等5大類11種現場感知設備為靜態看護設備，四足巡檢機器人、飛行無人機則為動態看護設備。收到兩類感知設備采集的現場監測數據后，電纜精益化管控系統馬上分析研判設備運行狀態，抓取設備運行關鍵信息。一旦發現設備存在安全隱患，系統會第一時間告警，便于運維人員盡快處理解決，在提升電力設備運維質效的同時為一線員工減負增效。
2023年，國網北京電力在玉泉營電力隧道建成數字化電力隧道示范工程。由點及面，該公司今年將在北京城市副中心等地的5段電力隧道完成數字化無人巡檢技術功能部署，拓展電纜精益化管控系統應用場景，實現數據交互與融合、巡檢任務下發、巡檢機器人位置信息和狀態信息的實時展示等。
技術攻關 推動電纜專業數智化轉型
創新是引領發展的第一動力。如何將數字化無人巡檢技術更好地應用在電力隧道中?國網北京電力歷時兩年，攻克電力隧道數字建模、監測數據傳輸和機器人導航三大技術，交出了高壓電纜專業數智化轉型的解題之鑰。
國網北京電纜公司攻關團隊深挖專業特點，采用北斗衛星定位技術，將地面坐標引入電力隧道，將地上地下一體化多源數據融合的點云數字模型應用于電力隧道中，并為每條電力隧道量身定制專屬的數字模型，構建定位坐標精細至厘米級的高精度數字化電力隧道。巡檢機器人可依據模型在電力隧道內開展精準巡檢。
在電力隧道數字建模過程中，攻關團隊采用激光雷達、點云建模等技術形成三維立體全景影像，并在“電網一張圖”上展示。“在為巡檢機器人提供導航依據的同時，三維立體全景影像還可用于電力隧道資源管理與規劃、巡檢方案制訂等，可謂是一舉多得。”攻關團隊青年骨干郭甜介紹。
相較于傳統建模方法，數字建模更適用于電力隧道，且數據獲取更加快速、精準，運營成本更低，管控措施更加高效。
在電力隧道日常運維巡檢過程中，通信不暢也是一大難題。攻關團隊采用“5G+無線自組網”的通信技術，實現電力隧道內溫度、水位、局部放電等各類感知數據的實時接入與回傳，確保隧道實景影像等信息能精準同步回傳至后臺監控中心。
在數字化電力隧道建設的攻堅階段，攻關團隊基于精確測繪的建模數據，在地下8米多深的電力隧道反復測試四足巡檢機器人的自主導航效果，并根據測試結果不斷完善導航算法，直至實現四足巡檢機器人在隧道內自主靈活行走。
后續，國網北京電力計劃持續升級巡檢機器人的感知能力和算法等，打造集巡檢員、質檢員、搶險員、操作員于一體的電力隧道智能作業“多面手”，并將機器人巡檢編入班組日常生產工作計劃，加速數字化無人巡檢技術規模應用。(張譯文 景曉薇)
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