以“智”为鉴，守护电网

2021-03-17 10:44

翻山越岭，上入高空云端，直面烈日与寒风，你以为这是冒险王的极限挑战?
实际上，这是传统输电人的工作日常。他们被称为“蜘蛛侠”，而高空巡检的惊心动魄远比电影中激烈
“望向云端赏美景，坐在室内查消缺”一直是传统输电人的巡检梦想。
国网甘肃电力公司携手“懂行人”的技术探索，正在让这一梦想成为现实。
时空褶皱上的电力枢纽
甘肃地处黄河上游，四周为群山峻岭所环抱，犹如镶嵌在中国西部的黄土高原、青藏高原和内蒙古高原之上的一块瑰丽宝玉。甘肃省内有直插云天的皑皑雪峰、有一望无垠的辽阔草原、有莽莽漠漠的戈壁瀚海、有郁郁葱葱的次生森林，也有神奇碧绿的湖泊佳泉。地势起伏、山岭连绵、江河奔流，地形相当复杂。
经过建国以来的开发建设，甘肃省已形成了以石油化工、有色冶金、机械电子等为主的工业体系，成为我国重要的能源、原材料工业基地。
作为经济发展与人民美好生活的能源基石——国网甘肃省电力公司管辖着35千伏及以上变电站1217座，变电容量11227万千伏安。其管辖区内，仅交流输电线路就长达6.39万千米，可以围赤道转一圈半。此外，这里还有±800千伏换流站1座、容量899万千伏安，特高压直流输电线路2599千米。
因东接陕西，南控巴蜀青海，西倚新疆，北扼内蒙、宁夏，甘肃自古便是丝绸之路的锁匙之地和黄金路段。而坐落于西北电网中心，国网甘肃省电力公司已经先后建成祁韶、吉泉、青豫、河西三通道等重大工程，跨区跨省输电能力提升至2900万千瓦，并成功外送20个省市，与新疆、青海、宁夏、陕西联网运行，成为了西北电网功率交换枢纽。
极端挑战使巡检难上加难
庞大的电网建设要保证正常运行，对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，是供电企业一项繁重的日常工作。
提及电力巡检，大多人的印象是众多耸立的杆塔，连接着密集连绵的电网，普通人不敢轻易靠近的塔上，巡检工人如“蜘蛛侠”一般在其中穿梭。而这种场景，在地形复杂的甘肃更是常见。
由于受气候条件、运行环境的影响很大，人工巡检存在诸多不便。长途跋涉、翻山越岭，巡检员相当于用脚丈量输电线。同时，随身携带压机、架空线等装备负重前行，更是艰辛。徒手攀爬电塔，应对夏季高温暴晒，忍受冬日寒风凛冽，在悬空导线上的数个小时持续作业，都是家常便饭。不惧强风的剧烈晃动，极力确保自身安全，也是高危作业的极限挑战。
有人称输电巡检员为“蜘蛛侠”，有人赞他们为“高空舞者”。行走于高空云端的照片看起来气势磅礴，但只有他们知道，在铁塔上工作是如何惊心动魄。
在甘肃，这里不仅有冬日7至8级的寒风，也有夏季的全天炙热暴晒。
由东至西，甘肃区域跨度超1600千米，5条特高压输电线路就有3万座铁塔，大部分位于地广人稀的区域。此外，输电线路分布在甘肃全省14个地市，设备点多面广，而且大部分位于荒无人烟的戈壁区域。
由于输电线路走廊地形环境复杂，在一些条件恶劣的地区，如跨江跨河或高山峻岭，沿线部分区段几乎没有巡视道路。传统的人工巡检方式不能及时反馈输电线路的运行情况，更重要的是，一旦发生突发情况，很难迅速解决。
智能视频巡检有望成为保电标配
人工巡检的不便，迫切需要解决。为此，国网甘肃省电力也曾尝试过“智能巡检”，在电力杆塔上陆续安装视频监测设备。这些尝试虽从一定程度上解决了人工巡检面临的难题，但由于当时社会环境的技术限制，该方案仍无法根除痛点。例如，原先巡检的方案虽然也有视频或者图片，却无法做到实时查看线路视频情况，导致识别不及时，效率不高。
在行业变革中孵化出来的创新方案，如何才能与业务深度融合呢?
如今，以人工智能、云计算、大数据、物联网、5G为代表的新一代技术已经成为驱动各行各业转型升级的重要引擎。而作为全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商，身处科技最前沿的华为清楚的知道，只有深入生产业务场景，瞄准客户的核心的业务痛点，技术才能在行业落地生根。
迈入2021年，伴随“新基建”等政策的加速落地，数字化转型的技术基础将越来越厚实。要想实现更多、更深层的数字化转型，需要在理解行业、懂行业需求的前提下，将技术转化成可落地的场景化解决方案。
为此，“懂行人”华为联合国网甘肃省电力公司推出了电力视频巡检解决方案。该方案采用了生态四无(无线、太阳能供电、低照成像和简易运维)摄像机+视频云平台。它克服了传统视频回传对于网络的依赖，采用微波回传技术以替代4G技术，打破了网络带宽的限制，从原有的定时抓拍图片上传提升至现有的实时视频流回传，从根本上解决了巡检效率问题，可以实现随时随地均可查看铁塔实时情况。
此外，由于嘉峪关所处地段风力强大，时常会有7级大风，致使视频或图片拍摄设备抖动厉害，很难清晰呈现高质量的图像数据，对故障问题的识别也带来困难。为此，华为结合自身AI能力和防抖算法，提供了AI智能防抖功能，实现在>20倍变焦观察远端铁塔部件细节时，能够轻松查看铁塔上的金具运行问题，无惧狂风，让视界更清晰、巡检更高效。

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不仅如此，“四无”摄像机内置了无线传输模块，借助一体化设计，可通过内置电机进行360度扫描实现链路的自动对准，大大降低巡检工人的塔上工作时间，提高安装效率。运维上，远程可视可实时观测太阳能充放电状态、电池容量、设备离/在线状态等;一键调优和批量巡检功能，让巡检工人“坐朝问道、垂拱平章”的梦想成为了现实。

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通过深入电力行业的核心场景，华为将5G、云、AI等领先的ICT技术融入巡检业务中，实现了输电线巡检的创新，解放了在严寒酷暑爬上几十米高空进行巡检的电力巡检员工，大大提高了巡检效率、降低了人力成本，最重要是确保了作业人员的人身安全，减少电力巡检中的高危风险。
智能视频巡检所具备的这些能力，将在供电企业智能运维、安全生产中发挥不可替代的作用，进而推动其成为未来智能电网持续健康发展不可或缺的一部分。

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