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，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)境復雜的電力隧道的巡檢勘查、設(shè)備狀態(tài)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(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)應用場景，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與融合、巡檢任務下發(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測試四足巡檢機器人的自主導航效果，并根據(jù)測試結(jié)果不斷完善導航算法，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)模應用。(張譯文 景曉薇)
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