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國網(wǎng)北京電力:電纜專業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2024-03-21 09:41:23
       作為國家電網(wǎng)有限公司服務(wù)首都的窗口單位,國網(wǎng)北京市電力公司以建設(shè)數(shù)智化堅強電網(wǎng)為統(tǒng)領(lǐng),開展數(shù)字化電力隧道示范建設(shè)和推廣應(yīng)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(zhì)量發(fā)展輸送著源源不斷的動力。
國網(wǎng)北京電纜公司攻關(guān)團隊在電力隧道內(nèi)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(wǎng)有限公司服務(wù)首都的窗口單位,國網(wǎng)北京市電力公司以建設(shè)數(shù)智化堅強電網(wǎng)為統(tǒng)領(lǐng),在數(shù)字化電力隧道示范建設(shè)和推廣應(yīng)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(shè)備平穩(wěn)運行

  “根據(jù)四足巡檢機器人回傳的數(shù)據(jù)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(nèi),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(guān)節(jié)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(nèi)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(wǎng)北京電纜公司辦公樓里,監(jiān)控中心值班人員正通過電纜精益化管控系統(tǒng)觀看機器人巡檢實時畫面。此時,系統(tǒng)后臺依據(jù)機器人現(xiàn)場回傳的數(shù)據(jù),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(wù),并按照既定線路前往充電倉,為下一次巡檢補充能量。

  國網(wǎng)北京電纜公司將數(shù)字化電力隧道無人巡檢技術(shù)應(yīng)用到重大會議活動保電中,在重點電力隧道段內(nèi)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(tǒng)巡檢模式,數(shù)字化電力隧道無人巡檢可將單日巡檢次數(shù)提升至4次,最大限度避免了有限空間作業(yè)人身風險,有效支撐環(huán)境復(fù)雜的電力隧道的巡檢勘查、設(shè)備狀態(tài)檢測、應(yīng)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(wǎng)北京電力依托電纜精益化管控系統(tǒng)實時獲取重要線路隧道內(nèi)部署的可視化監(jiān)控設(shè)備和在線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù),實現(xiàn)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(shè)備精準“號脈”。

  立體巡檢 提升電纜精益化管控水平

  隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合,國網(wǎng)北京電力立足首都高壓電纜網(wǎng)實際,加快推進數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設(shè),積極探索數(shù)字化電力隧道與電纜精益化管控系統(tǒng)融合應(yīng)用,打造“動靜結(jié)合”的立體巡檢模式,提升電纜設(shè)備精益化管控水平。

  國網(wǎng)北京電力進一步豐富和完善基于大數(shù)據(jù)支撐的電纜精益化管控系統(tǒng)。

  作為管理高壓電纜的“大腦”,電纜精益化管控系統(tǒng)將電力隧道內(nèi)的感知設(shè)備劃分為靜態(tài)看護和動態(tài)看護兩類。其中,安裝在電力隧道內(nèi)的測溫光纖、滅火彈等5大類11種現(xiàn)場感知設(shè)備為靜態(tài)看護設(shè)備,四足巡檢機器人、飛行無人機則為動態(tài)看護設(shè)備。收到兩類感知設(shè)備采集的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)后,電纜精益化管控系統(tǒng)馬上分析研判設(shè)備運行狀態(tài),抓取設(shè)備運行關(guān)鍵信息。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在安全隱患,系統(tǒng)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(shè)備運維質(zhì)效的同時為一線員工減負增效。

  2023年,國網(wǎng)北京電力在玉泉營電力隧道建成數(shù)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(shù)字化無人巡檢技術(shù)功能部署,拓展電纜精益化管控系統(tǒng)應(yīng)用場景,實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與融合、巡檢任務(wù)下發(fā)、巡檢機器人位置信息和狀態(tài)信息的實時展示等。

  技術(shù)攻關(guān) 推動電纜專業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型

  創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。如何將數(shù)字化無人巡檢技術(shù)更好地應(yīng)用在電力隧道中?國網(wǎng)北京電力歷時兩年,攻克電力隧道數(shù)字建模、監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸和機器人導(dǎo)航三大技術(shù),交出了高壓電纜專業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的解題之鑰。

  國網(wǎng)北京電纜公司攻關(guān)團隊深挖專業(yè)特點,采用北斗衛(wèi)星定位技術(shù),將地面坐標引入電力隧道,將地上地下一體化多源數(shù)據(jù)融合的點云數(shù)字模型應(yīng)用于電力隧道中,并為每條電力隧道量身定制專屬的數(shù)字模型,構(gòu)建定位坐標精細至厘米級的高精度數(shù)字化電力隧道。巡檢機器人可依據(jù)模型在電力隧道內(nèi)開展精準巡檢。

  在電力隧道數(shù)字建模過程中,攻關(guān)團隊采用激光雷達、點云建模等技術(shù)形成三維立體全景影像,并在“電網(wǎng)一張圖”上展示。“在為巡檢機器人提供導(dǎo)航依據(jù)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(guī)劃、巡檢方案制訂等,可謂是一舉多得。”攻關(guān)團隊青年骨干郭甜介紹。

  相較于傳統(tǒng)建模方法,數(shù)字建模更適用于電力隧道,且數(shù)據(jù)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(guān)團隊采用“5G+無線自組網(wǎng)”的通信技術(shù),實現(xiàn)電力隧道內(nèi)溫度、水位、局部放電等各類感知數(shù)據(jù)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(jiān)控中心。

  在數(shù)字化電力隧道建設(shè)的攻堅階段,攻關(guān)團隊基于精確測繪的建模數(shù)據(jù),在地下8米多深的電力隧道反復(fù)測試四足巡檢機器人的自主導(dǎo)航效果,并根據(jù)測試結(jié)果不斷完善導(dǎo)航算法,直至實現(xiàn)四足巡檢機器人在隧道內(nèi)自主靈活行走。

  后續(xù),國網(wǎng)北京電力計劃持續(xù)升級巡檢機器人的感知能力和算法等,打造集巡檢員、質(zhì)檢員、搶險員、操作員于一體的電力隧道智能作業(yè)“多面手”,并將機器人巡檢編入班組日常生產(chǎn)工作計劃,加速數(shù)字化無人巡檢技術(shù)規(guī)模應(yīng)用。(張譯文 景曉薇)

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