“大云物移”助力运维检修智能化

发布日期: 2017-12-22 信息来源: 国家电网报

   编者按 为响应国家“互联网+”战略号召,国家电网公司围绕智能运检九大典型技术领域,以关键信息技术为支撑,凝心聚力,共筑智能运检体系。网站自今日起推出“万众创新·开创智能运检新时代”系列报道,宣传智能运检理念,展示公司智能运检体系建设最新动态和工作成效。

  近年来,以互联网技术为核心、以“工业4.0”和“工业互联网”为代表的新一轮科技变革正在深刻影响传统产业发展。我国提出包含智慧能源在内的11项“互联网+”行动计划,并将行动计划上升至国家战略层面,实施“中国制造2025”。

  国家电网公司坚决贯彻落实国家战略部署,探索传统业务新发展模式,大力推动“互联网+”与传统业务的深度融合。国家电网公司董事长、党组书记舒印彪在公司科技创新工作座谈会上明确提出,“我们要大力推动‘互联网+’与运维检修等公司核心业务深度融合,依靠创新不断提高管理现代化水平,向管理要效益”,并在公司网络安全和信息化领导小组会议上明确要求,“运检部负责组织研究如何运用大数据技术提升3万亿实物设备资产精益化管理水平”。

  谋时而动,顺势而为。正是在这样的大环境与企业明确的发展方向下,基于“互联网+”的智能运检体系应运而生,公司运检工作迈入新时代。

应运而生,以“创新”破解难题

  国家电网公司副总经理张智刚高度重视运检信息化、智能化建设,强调要按“突出设备、强化基层、精益管理”的原则抓好运检信息化建设工作。国网运检部积极贯彻公司党组工作要求,提出构建智能运检体系的工作目标。

  智能运检体系,以“大云物移”现代信息技术为支撑,以保障电网设备安全运行、提高运检效率效益为目标,具有自我及环境感知、主动预测预警、辅助诊断决策及集约管控功能,实现运检业务和管理信息化、自动化、智能化的技术、装备及平台的有机体,其主要特征为设备状态全景化、数据分析自动化、生产指挥集约化、运检管理精益化。

  谈及智能运检因何而起时,国家电网公司运检部主任周安春表示,一方面电网规模增长与运检人员配置无法同步增长的矛盾日益突出。当前,公司运检人员配置率偏低问题突出,省、市检修公司管理设备多、范围广,部分地区、部分专业人员配置率偏低。根据公司“十三五”电网规划,2016~2020年,公司将新增110千伏及以上线路40.1万公里(较“十二五”末增长45%)、变电容量24.7亿千伏安(较“十二五”末增长68%);新增35千伏及以下配电线路79.7万公里(较“十二五”末增长21%)、变电容量2.93亿千伏安(较“十二五”末增长28%);建成特高压交直流骨干网架、750千伏环网以及周边国家电网互联互通工程。电网规模不断增长,但人员数量却保持长期相对稳定,“量难以提升,因此,需要提质。”

  另一方面,影响电网安全的风险因素长期存在。“十三五”期间,公司特高压骨干网架快速发展,“强直弱交”的电网结构给安全运行带来巨大压力,输电线路“三跨”(跨越高速铁路、高速公路、重要输电通道)事关公共安全和电网安全,在特高压长距离输电通道沿途雷电、覆冰、山火等自然灾害和外力破坏引发大面积停电的风险将长期存在。

  “同时,新电改、新要求、新环境下,电网运检有着‘精益高效’的发展需求。”国网运检部技术处处长徐玲铃补充道,传统运检模式以大量人力投入为主,信息获取方式传统、来源单一,较多依靠电话和现场勘察等人工方式获取设备相关信息;设备状态感知仍以停电检修、离线试验为主,在线监测、带电检测、机器人、无人机等先进手段及数据利用率不高。

  因此,积极探索智能运检技术,依托管控系统实现设备状态实时获取、设备数据智能分析、生产指挥高效集约、运检管理精益求精,进而全面提升运检效率效益,是运检专业破解发展难题的必由之路。

  “而‘互联网+’为运检业务实现跨越式发展提供了历史机遇。”国网运检部副主任杜贵和表示,通过互联网技术与运检业务的深度融合,汇集现场信息,实现智能研判和主动预警,全面提升设备状态管控力和运检管理穿透力,是运检专业的发展方向;通过运检业务信息化建设,实现设备和信息的透明化和集约化。只有以数据驱动才能保障业务的集约,才能进一步保障“大检修”体系业务高效运转成为了运检人的共识。

  1月3日,国家电网公司电网运检智能化分析管控系统在总部建成上线,智能运检体系建设迈出了第一步。这个基于国网大数据平台的第一个系统级专业应用,凝聚着国家电网公司各部门、各单位数百名专家的辛勤劳动与智慧,是公司近年来信息化建设又一重要成果。业内人士将该管控系统称之为公司在“互联网+”运检业务方面的创新实践,是打破“信息孤岛”、推进大数据融合分析方面的开创性工作。

与时俱进,九大创举炼成一枝“智能”独秀

  11月13日,在110千伏月罗线17号杆塔附近,伴着轻微的马达声,一台六旋翼的飞行器在一名工作人员的操控下,携带着喷火装置,向着数十米高的杆塔飞去。仅用了几十秒的时间,杆塔横担上的稻草、树枝等异物就被清除得干干净净。据国网江西电力线路专责介绍,用无人机清障,从起飞到结束全过程仅需要5分钟,相较传统人工登杆消缺,不仅节省了至少30分钟的时间,也提升了现场作业的安全性。同样,11月23日,国网浙江电力运用智能巡检机器人在温州城西三座220千伏变电站开展智能巡检……

  “这些依托‘大云物移’等新技术的装备应用,正是智能运检体系的建设成果。”据国网运检部专责邵进介绍,智能运检体系构建了“二维互动感知—四类融合分析—三层集约管控”九大典型技术领域。

  其中,二维自动感知,即实现设备本体与传感器一体化技术、基于物联网的互联感知技术等设备状态信息互动感知;四类融合分析,即实现环境预警数据、立体巡检数据、不停电检测数据、设备评价大数据的融合分析;三层集约管控,即实现指挥决策层、业务管理层、现场作业层的集约管控。

  他认为,2017年作为智能运检体系的建设元年,各项建设任务正在如火如荼地开展,并取得了一定成果,在保障电网设备安全运行、提高运检效率效益等方面成效显著——在二维互动感知方面,基于“一体化、标准化、模块化”的智能化设备,实现了设备状态全面可知、可控,而同类设备、模块之间可替换,将大幅减少运维检修工作难度;基于物联网的设备状态及运检资源感知体系,实现电网设备、运检资源(人、车、装备)信息互联互通,为全面实现设备状态管控和资源优化配置提供有力支撑。

  在四类融合分析方面,基于环境监测的通道预测预警体系,深化气象、雷电、覆冰、舞动、山火、台风、地质灾害等通道环境的实时监测预警系统建设,实现多系统海量数据融合,推进大尺度预警信息微观化研究和应用,有效提升通道环境预测预警精度;基于智能装备的立体巡检体系,实现全方位、多角度的线路、变电站立体化巡检体系,实现巡检数据的实时录入和智能分析,逐步减少人工巡视直至完全改变传统巡检方式;基于不停电检测的状态检修技术,建立基于不停电检测的设备管理体系和技术标准,优化制定检修策略,降低设备停电时间,减少检修资源投入,实现社会效益和经济效益双提升;基于大数据的评价诊断辅助决策技术,实现数据驱动的设备状态主动推送,提高设备状态评价诊断的智能化和自动化水平。

  在三层集约管控方面,基于管控平台的生产指挥决策体系,实现决策指令、现场信息在运检管控中心和作业现场实时交互,大幅提升运检管控决策科学性与现场作业执行效率;基于移动作业的全流程业务管控,构建全过程业务管控体系,实现物资采购、基建、运维、检修、退役等各环节数据联动贯通;基于新技术、新材料和新工艺的现场作业效率提升,推进运检现场工作智能化。

  “这些典型技术的应用,是开创智能运检新时代的标志。”邵进介绍,目前这九项典型技术,已用于各省电力公司。实践证明,对于智能运检,运检人选择了适合自身的发展方向,适应了新时代要求,成为了国家电网公司的新亮点。

硕果初现成效足,关山初度路仍长

  10月29日,以“创新开启智能运检新时代”为主题的第二届运检业务职工创新实践活动总结表彰会在山东潍坊召开。会上展示的关于智能运检的职工创新优秀成果,颇受瞩目。

  “今年以来,智能运检四个字,屡屡走进大众视野,无论是智能运检为全国学生运动会提供电力‘双保险’,抑或应用智能运检设备参与十九大保电,都以事实证明智能运检体系的实用性以及可期的未来。”徐玲铃介绍,在国网运检部的统一部署下,各省(自治区、直辖市)公司围绕智能运检九大典型技术领域,以关键信息技术为支撑,凝心聚力,共筑“二维互动感知—四类融合分析—三层集约管控”的智能运检体系,在不同地域,不同情景已初显成效。

  “8月8日,四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震后,我们立即启动移动视频会商平台,远程指导绵阳分部运维人员对阿坝州境内茂县、路平、色尔古站开展特殊巡视,对茂县站倾斜的500千伏茂谭一线高抗C相避雷器进行迅速的处置”。国网四川电力检修分公司运维检修部专责冷代军介绍,管控系统实现输变电设备运行信息、精细化三维模型、高清视频监控、无人机和机器人巡视画面等的融合分析,真实展现现场场景,便于查看设备细节及周边环境。今年以来,累计智能诊断出输变电设备本体、异常运行状态3万余次,为差异化运维检修提供了有力支撑;及时准确发布覆冰、山火、泥石流、强降雨等自然灾害预警713条次,大幅提升电网设备安全运行水平。

  “目前的成效,只能说是小荷才露尖尖角。”徐玲铃告诉记者,全面构建智能运检体系,旨在突破传统运检模式在信息获取、状态感知及人力为主作业方式等方面存在的瓶颈,全面提升设备状态感知能力、主动预测预警能力、辅助诊断决策及集约运检管控水平,提高运检效率和效益。对于这一目标的实现,徐玲铃坦言,还需百尺竿头更进一步。

  以四类融合分析中基于环境监测的通道预测预警体系为例,国网运检部检修二处处长张祥全介绍,近年来,公司加快了雷电、覆冰、山火等实时信息采集监测系统的建设,在各省建设了一批专业特色鲜明的技术服务中心,并在通道地质灾害监测、台风预警监测等方面开展了多项专题科技攻关,通道监测预警智能化探索初见成效。但在监测手段、预警精度上还有待提升,公司将继续加大投入,强化技术服务中心能力建设。

  同样,在三层集约管控方面,公司初步开展了智能巡检机器人及单兵巡检系统等智能装备、直升机及无人机巡检技术、带电检测新技术及装备的试点应用工作,电网设备状态检修实现了从“到期必修”向“应修必修”的转变。但“十三五”电网发展新形势对运检作业安全管控和作业效率提出的更高要求,仍需要从新技术、新工艺、新材料研究中寻找突破。

  除典型技术领域,智能运检体系信息支撑技术,亦需紧跟时代。徐玲铃表示,近年来,随着公司业务快速发展,对提升运营效益、电网安全、客户服务及拓展新业务等方面提出了更高要求,需充分依托“大云物移”和新一代人工智能等新技术,全面支撑运检资源优化整合,支撑电网设备的实时感知、在线监测、科学预警、智能诊断,提升电网设备智能化水平和运维业务智能化管控能力。

  信息来源:国家电网报

 

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