运检创新--为电网本质安全保驾护航

运检创新 -- 为 电网本质安全保驾护航

何建武

国网 江西省电力有限公司 新余 供电分公司供用电部 ，江西 新余 338000

摘 要：长期以来，面对公司电网设备规模的快速增长，外部环境更加复杂的发展趋势，电网“运检人”客服万难、与时俱进，积极探索智能运检技术，提升人员素质、提高技术水平，在技术创新中提升运检效率，在管理创新中强化本质安全管控力。本质安全是内在的预防和抵御事故风险的能力，是贯彻落实国家安全生产法律法规和方针政策的具体体现，是适应电网安全生产形式任务的必然要求，是推进电网企业安全发展的内在动力，是确保安全的治本之策。

关键词：技术创新 管理革新 本质安全

1 引 言

党的十九大报告明确提出“树立安全发展理念，弘扬生命至上、安全第一的思想，完善安全生产责任制，坚决遏制重特大安全事故，提升防灾减灾救灾能力”，对安全生产工作提出了更高要求。国家电网公司作为关系国民经济命脉和国家能源安全的特大型国有重点骨干企业，推进安全管控向事前预防、系统管控发展的安全管理体系，有效保障了电网长期安全稳定局面，为经济社会发展提供了安全可靠的电力保障。技术创新是第一生产力，对本质安全起着重要支撑作用，加大安全生产先进技术装备研发和新技术推广应用，加快信息技术与安全生产融合，强化设备全程管控、通道环境管理、运检智能管控系统和电网运维管控平台的联通应用，智能运检技术将有力提升在电网运行、设备运维、检修施工等领域的自动化、信息化、智能化，依靠“创新”提升本质安全水平。

2 公司电网运检专业发展形势

2.1电网规模增长与运检人员配置的矛盾日益突出

公司电网规模增长与运检人员配置的矛盾日益突出，人均运检工作量不断增加，以输电专业为例，十年间（与2007年同比）线路规模同比增长44.52%，人员数量同比减少18.29%。

2.1.1公司运检人员组织结构和员工基本状况

公司运维检修部(检修分公司)涵盖输电、变电、配电、计划技术、综合、安全（虚拟）共计6个专业管理室，总计452人，其中部室专业技术管理人员39人；输电运检61人、变电运维144人、变电检修147人、配电运检61人，其中高级职称（含高技）人员116人、中级职称（含技师）人员204人，中级及以上人员占比70.7%；专业班站44个（变电运维7个、变电检修17个、输电运检10个、配电运检10个），运检业务范围覆盖7个市（县、区）。人员结构老化问题相对突出，30岁及以下仅46人、占比10.17%。40岁以下几个年龄档次已明显断档，能力不足和精神懈怠的风险给管理上也带来不小压力。运维检修部(检修分公司)各专业人员年龄结构详见下表：

2.1.2公司辖管设备规模

截止2017年12月31日，赣西运维检修部（检修分公司）管辖变电站共计132座，其中：220kV变电站18座、110kV变电站48座、35kV变电站66座）；主变共计251台（220kV36台、110kV92台、35kV123台），主变总容量10496.55 MVA（220kV6030 MVA、110kV3641 MVA、35kV825.55 MVA）；管辖35kV及以上电压等级输电线路共271条、总长4119.8022 km；管辖10kV线路724条，总长19703.54km、配电变压器16504台、总配变容量3891.56 MVA。2017年设备增长率分别为：220kV主变5.88%、110kV主变2.22%、35kV主变4.23%；220kV开关5.40%、110kV开关4.54%、35kV开关1.16%；220kV线路1.71%、110kV线路1.84%、35kV线路12.28%；10kV线路长度15.43%。

2.2影响电网运检安全的风险因素长期存在

公司目前电网运检模式还是依靠人力为主的传统运检模式，信息获取来源单一、设备运行状况感知仍以停电检修、离线试验为主，在线监测、带电检测、机器人、无人机等先进手段的数据利用率不高，设备状态管控能力不强，已无法满足工作需求。特别是近年来设备老化、外力破坏、自然灾害（雷电、履冰、大风、山火）等造成的故障停运比例偏高，亟待从新技术、新装备中寻找突破口来提高运检工作效率，提升现场的安全管控能力，保障设备本质安全水平。

3 电网运检安全生产风险管控

电网运检安全生产过程中存在各种风险，大致主要分为两大类：一是人的风险，部分一线班组人员能力不足和精神懈怠（风险意识、安全意识淡薄、责任担当意识不强）、专责管理人员疲于应付上级各种临时任务，精益化管理水平相对滞后，人身风险压力着实不小；二是设备风险，设备本体状况相对较差，设备巡视运维手段落后，工作效率、质量不高，导致设备状态管控能力不强。安全风险管控作为本质安全的核心要素，主要目的是通过创新管理方法和技术手段，减少和控制生产过程中的各类风险因素，有效预防和减少安全生产事故的发生，实现安全工作从事后向事前、从被动转向主动，确保风险始终可控在控是本质安全的基石。

3.1 人的风险管控

安全生产关键在人：一是人的安全意识和业务技能水平，对运检基层班组一线人员系统开展安全教育和技能培训，提升各级人员业务能力和安全素质，全方位打造一支负责任、素质高、能力强的安全生产队伍；二是人的现场作业行为，强化现场作业人员行为管控，对现场作业进行全过程监督管理，杜绝违章指挥、强令冒险作业、习惯性违章等人为风险。

3.1.1利用VR(虚拟现实)技术创新安全与技能培训模式

安全教育、技术技能传统培训模式，往往从实际工作中凝练知识经验，进而利用面授的方式进行知识信息的传达，这种模式往往脱离实际工作场景，培训效果并不十分理想。我公司从实际需求出发，组建团队实现了VR(虚拟现实)技术在培训过程中的应用，虚拟现实技术可以通过生成与一定范围真实情况高度近似的数字化模拟分析环境，使得工作场景（智能图像识别）的实际特征有效融入员工安全与技能培训当中，有效提升了员工的安全风险防范意识和业务技术技能水平。

1. 仿真建模（见图一）。建立变电站场景及其站内各类设备虚拟实体，通过收集变电站场地、设备形状及照片等海量信息(见图二)，利用3d Max建模方式（见图三）或利用设备专业设计结构模型转换方式构建设备三维数字化模型（见图四）；通过数字地球的场景编辑器将设备模型按照正确的电气连接关系组合成电力仿真环境。

（2）模拟现实中各种特殊、复杂环境，构建电力培训场景（见图五、六），贯通事故应急和技能操作知识。虚拟仿真实训功能使模拟演练参与人员能够身临其境的感受应急事件发生和协同处置的全过程，从而达到检验预案、锻炼队伍、磨砺机制的目的。

（3）作为电力培训中重中之重的安全性，虚拟的演练环境（见图七）远比现实中安全，受训人员可以大胆的在虚拟环境中尝试各种演练方案，即使闯下“大祸”，也不会造成“恶果，大幅的提高自身的技能水平，确保在今后实际操作中的人身与设备安全。

图一：建模流程

图 五、变电站虚拟设备一

图六、变电站虚拟设备二

图二：站内设备信息 图三：3D Max建模方式 图四：设备模型

图五：变电站虚拟设备一 图六：变电站虚拟设备二

图六：变电站虚拟设备二

图七：VR设备及虚拟环境

3.1.2利用现场移动视频管控系统创新运检现场作业安全监管模式

运检现场作业环境复杂，作业现场点多、面广，高空作业、带电作业、交叉作业等高危作业频繁，作业任务量大、繁重等特点，因此在生产作业过程中存在较多人的不安全行为，而这些行为在具体的生产活动中就形成了风险，一旦风险失控就可能导致安全事故的发生，造成人身伤亡，安全管控压力巨大。传统的作业现场安全生产风险管控模式难以融入安全生产的各个环节，安全监管人员采取抽查、暗访的方式，无法实现全过程、全天候的监督，只能随机发现问题，难以对现场作业安全风险进行科学量化统计分析。为进一步加强现场作业安全管理，提高现场关键作业环节的安全风险管控能力，通过技术创新建成了现场移动视频安全管控系统（见图七），可以提供一个现场作业全员、全过程、全专业、多维的风险管控智能化平台，实现全员全过程(作业前、作业中、作业后)、全专业、多维的现场作业风险管控，实现对现场作业安全风险的事前监测、事中监控和事后监察（见图八），有效防范人在安全生产过程中的人为风险。

图七：现场移动视频安全管控系统示意图

图八：现场作业全过程监控图像分析

3.2 设备风险管控

设备风险预防管控主要两个难点：一是目前的巡视模式主要以人巡为主，不能全面、精准反映设备现状，设备巡视质量不高，由巡视人员携带各种工具（如望远镜、红外测温仪等）对设备进行目测观察和检测，劳动强度大、巡视效率不高、容易存在视觉盲区，遇到恶劣天气，巡视难度增加，人身安全风险增大；二是设备状态管控不强，目前设备状态评价诊断手段不足、还是以人为主，由于设备种类、数量规模庞大，大量巡视数据独立分散，缺乏完善的报告和统计分析，人为评价诊断难度大，且受人员的业务技能水平（技术人员严重缺乏）及工作经验影响，造成对对设备状态评价不准确，设备的全寿命周期管理、检修策略的科学制定支撑力度不够。

3.2.1利用无人机巡检、人巡智能终端MOS创新设备巡检新模式

3.2.1.1 无人机巡检

无人机巡检是利用无人机搭载各种可见光和红外检测等设备，自主或人工操控飞行对电网运行设备本体和外部环境进行巡视，采集图像、视频和空间点云等数据，反映设备状态和外部环境变化。具有自主飞行、轨迹记录、数据智能分析等优势，弥补了人工巡视依赖主观判断、存在视野盲区造成的误判、漏判缺点，提高了电网运行设备的巡检效率。无人机巡检减少了运维人员野外作业和高风险作业的时长，减少运维人员发生高坠、中暑、摔伤、误踩捕兽夹、毒蛇及猛兽攻击等意外的风险，降低人身意外发生的概率。

巡检无人机 无人机巡检智能操控终端

变电设备巡检状况图 输电线路巡检状况图

3.2.1.2 人巡智能终端MOS

人巡智能终端MOS是我公司自主研发的一套手持巡视辅助系统，是无人机巡检（禁飞区、室内设备等）的补充。结合了人工辅助巡视和消缺管理功能。选用高精度手持定位设备，内置4G移动通讯卡，实时将巡视信息和消缺信息提交管控平台，可实现数据互联互通。

3.2.2利用智能生产管控平台提高设备状态管控能力

以“大云物移”现代通信技术为支撑，将无人机巡检数据、人巡终端MOS巡检数据、缺陷隐患分析系统（精细化缺陷分析工作站，点云、树障分析工作站）接入智能生产管控平台，建立海量数据交互机制，提升数据内外网传输能力，实现运检数据的实施传输、分析、录入工作，同时完善图像识别技术及智能研判告警功能。通过局域网与PMS2.0、GIS等系统进行关联，实现设备状态状态和运检业务全过程管控，以提升电网设备状态管控能力。

（1）缺陷隐患分析系统

点云分析软件 缺陷分析软件 缺陷分析软件

（2）智能生产管控平台

4 结 语

随着社会经济发展，人力资源成本大幅增加，给电网运检人员的人身安全提出更高的要求，对运检人员安全防范意识和业务技术技能要求也更加严格，需创新培训模式，提高安全意识业务技能的培训能力；现场作业安全监督需要加强可视、移动、互动等新技术术在日常管理中的应用，改变传统监督模式，创新现场作业的远程监护及管控技术，实现以远程管控、智能告警为主要手段的作业现场安全管理，规范人员安全风险控制，保证人员作业安全。随着电网大规模建设，对电网设备安全提出更高的要求，设备运检难度呈指数增加，对设安全的运维管理提出新的挑战，需要借助无人机、物联网、大数据等新技术，提出智能化的设备运检技术，构建具有信息化、可视化和智能化的设备运检管控系统，满足电网设备更高的安全运检要求。

参考文献：

[1]国网公司.只能运检白皮书,2016.

[2]国网公司.本质安全实践,2018.