明城墙下暗藏6公里“秘道”,有机器人来回巡视
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“机器人在隧道中来回穿梭,大屏显示着各类数据,像乐高模型一样自由组合。”这不是电影中的科幻场景,而是位于地下几十米深的电缆隧道。5月22日,全国首个基于泛在电力物联网理念的人工智能高压电缆隧道——220千伏宁莫线电缆隧道,完成升级改造投入运行。

高压电缆隧道在城市电网输送中发挥至关重要的作用,具有保障线路安全、节约城市空间资源、绿色环保等优点。伴随着城市发展,电缆线路不断增多、电压等级不断增加,高压电缆隧道的运行维护也暴露出过度依赖人工、缺乏智能感知设备、数据无法综合利用等问题。

2019年,国家电网公司准确把握能源革命新形势,提出“三型两网,世界一流”战略目标。在这场变革发展中,高压电缆被赋予新的历史使命。国网南京供电公司作为“高压电缆国际一流示范城市”试点单位,以220千伏宁莫线电缆隧道升级改造工作为切入点,运用泛在电力物联网实现数据互联互通、开放共享,打造电网通道侧示范样板。

最强大脑 搭建数据乐高

“就像人的各条中枢神经一样,升级后的隧道中布置了温度、湿度、局部放电等各类感知设备和智能巡检机器人、人员精确定位等高精尖设备。”南京公司电缆运检室该项目负责人赵轩介绍。以往由于各种感知设备的标准、协议不一样,采集的数据相互交叉、无法关联,形成了一个个数据孤岛。

2019年初,在电缆隧道升级改造工作中,电缆室创新提出“数据乐高”理念,构建国内首个电缆精益化管理系统,统一数据接口,打破数据壁垒,打造数据处理最强大脑。

经过处理,电缆隧道中53类800多台感知设备实时采集的近千条信息被自动整合为11类监测信息。相关联的设备之间还可以相互校验、自主分析判断,实现边缘计算,得到直观、立体、准确的信息。“仅隧道防火这一项,就可以通过环境温度、隧道烟感、灭火机器人等多重设备进行综合分析处理,有效发现和消除火灾隐患。”负责该隧道运检工作的电缆室检修班班长邓鹏介绍。

综合运用不同的数据,该系统已经搭建出“人员定位与应急指挥”、“电缆设备主动预警”、“运行环境智能监控”等五个应用场景。“下一步我们将提升大数据分析、计算、整合能力,探索日常运检场景与能源物联场景的契合点,打造灵活组合的数据‘乐高’模型。”赵轩说。

可依赖的救生员 保障地下安全

刚进入隧道设备区,一台黄色小车映入眼帘。“这是电缆隧道智能巡检车,可以携带红外、接地电流、局部放电等各类检测装置,方便了日常巡检。”电缆室电缆运维一班班长王浩说道。

在隧道内,还布置有智能巡检机器人、智能接地箱、测温光纤等设备。通过运用“人机协同立体巡检”,机器人可替代人工自主巡检电缆隧道,也可由人工乘坐巡检车开展巡检,随时查验机器发现的隐患。

“电缆隧道都在地下几十米处,这里没有手机信号,无法与外界联系,一旦出现紧急情况没法及时避险。”运维人员叶冠豪说。此次改造在隧道内实现了电力4G无线专网覆盖,为工作人员配置了智能安全帽和手持智能PDA等设备。

据了解,智能安全帽可实现对工作人员的定位管理,现场摄像装置可自动识别人员身份及行为。当隧道内发生火灾、线路故障等紧急情况时,各类监测系统将自动完成信息汇总并进行报警,就像救生员一样,为隧道内运维人员自动设计逃生路线。

与此同时,救生员还会通过隧道顶部的箭头指示及手持终端进行路标指引,将内部情况传输至外部指挥中心。“隧道内的所有设备信息通过边缘物联代理,进行就地汇集、处理,实现了人、设备、环境管理的区域自治,保障了巡检的安全高效。”赵轩介绍。

24小时管家 守护电网安全

220千伏宁莫线电缆隧道投运于2016年9月,总长5.879公里,下穿秦淮河、国防园、明城墙、清凉山公园等地,为南京城区东西环网输电线路主通道。

在谈到升级改造后的电缆隧道有何不同时,全国劳模、电缆专业领军人物陈德风深有感触,他表示:“我参与电缆工程建设三十多年,这是我见证的科技含量最高、高精尖设备最多、健康水平最好的电缆隧道,它基本实现了自我感知、自我运检,真正实现了泛在物联。”

“过去我们根据设备状况制订巡检计划,发现电缆设备异常和缺陷。受巡检周期影响,无法实时掌握设备运行状态。”有着30多年一线运维经验的老师傅钱建新说。一条220千伏高压电缆线路,如果发生线路故障,至少将影响全市上百家公司、上万户居民的稳定用电,不仅会造成严重的负面影响,还将导致数千万元损失。

据南京公司电缆室负责人王东海介绍,升级后的宁莫线隧道应用气体、水位、外力破坏、温度等多类数字化、智能化在线监测设备,利用多元信息、人工智能、大数据挖掘算法,实现了电缆隧道和线路状态的实时深度感知。“现如今,我们的工作人员在电缆运行监控中心,就可以实时监测电缆隧道的各类数据。”王东海说道。

依靠人工智能,实现了电缆线路运检模式从“事后检修”到“事前诊断”的本质变革,大幅提升了线路健康水平。未来二十年,这条隧道将是南京市区的东西环网供电大动脉,直接带来的经济效益将达数十亿。

来源:紫金山

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