卢志
广西电网有限责任公司玉林供电局 广西 玉林 537000
摘要：配电网是电力系统中面向用电客户输送电能的重要部分，随着电网运行负荷的增加，配网的规模逐渐变大，这对巡检工作提出了更高的要求。建立智能配网巡检系统，对传统的单兵巡检装备进行改善，建立应用于配网巡检的智能化管理系统，可以进一步提升配电网精益化管理水平和供电服务保障能力。
关键词：配网；智能巡检；标志桩
引言
配网标志桩是为了方便电力生产部门安全运行及管理而敷设在配网管道上面的标志牌。目前使用的配网标志桩是一个中空、一端带有堵头的长方体，堵头上刻有电力符号，桩体四周印有“下有配网、严禁开挖”字样。其在使用中存在以下问题：经常由于土地平整、园林绿化、道路修整等原因而出现位移甚至丢失；缺少指示配网路径宽度功能，对在配网路径附近的施工起不到指导和约束作用；缺少明确的配网走向指示，地下配网的走向需根据２～３个标志桩来判断；缺少反光和自发光功能，在光线不足情况下起不到指示配网位置作用。针对以上情况，有必要研制一种新型的配网标志桩来有效指示配网通道及配网位置。
项目概述
本项目针对电力部门在道路边开挖洞立电线杆的施工工程的安全性要求：当路边挖掘完预埋洞后，因工程安排没有及时得树立电线杆，一方面则会造成路边行人经过的安全隐患问题；另一方面，预埋洞挖掘完成后，时间长容易被其它杂物填满，而且还容易被外力因素所破坏，则需要二次开发，浪费人力、物力和财力；以及当时间久后无法准确判断出所挖掘完成预埋洞的数量、位置等相关有效信息，影响工作的效率。因此需要设计研发便携式、智能化电子标志桩，实现对施工完成后的预埋洞的及时保护，实时报警警示，从而有效预防各类事故的发生，保护电力部门的劳动成果，提高工作效率。
因此我们计划采用光伏取电技术、6.4V电池辅助作为供电方案；实现主机在便于安装的基础之上增强防水性能、预设两路外部防区振动（并可自由设置防区工作）、倾斜监测功能、支持2路防区监控（并可自由设置防区工作）支持4路控制输出功能、语音报警、led灯报警、无线上传报警信心以及地理位置信息功能，并利用gprs2G无线通讯以及GPS定位功能；振动报警并同时上传报警点地理位置信息功能；无报警时处于设备休眠状态降低功耗；以解决电缆隧道、标志物预警、工作区域安全警戒，提高工作作业安全性。保障电力设备运行稳定性以及人员的生命安全。
1传统配网巡检存在的主要问题
1.1巡检任务重、效率低
传统的配电网巡检依靠人工巡检方式，配电网设备点多面广，工作人员即使只对用电负荷大线路设备进行测试也要花费很多时间。巨大的工作量致使配网巡检效率低，不能及时发现和消除故障，且费时费力。
1.2运维人员能力素质水平参差不齐
采用人工巡检，依靠巡检人员的判断对当前线路进行判断，在维护过程中巡检人员依靠自身的专业知识和经验积累来分析故障原因，并进行适当处理。另一方面，一些线路运维人员缺乏足够的责任心，致使巡检质量得不到保障，进而给配电网的稳定运行造成影响。
2配网智能巡检标志桩应用要点
2.1配网智能巡检标志桩范围和内容
（1）低功耗技术研究
太阳能+蓄电池+低功耗设计模式，保证标志桩全天候正常使用。使用低功耗单片机，同时考虑震动、倾斜、入侵监测感应器运行时所需电量，使用不高于6.4V电池、太阳能辅助供电。程序逻辑需支持感应器唤醒，当正常情况时，设备处于休眠状态。
（2）研究物联网传输技术、震动监测、倾斜监测、防区入侵技术
控制单元与监测感应器之间、控制单元与用户之间，使用物联网技术进行通信。标志桩需实现位置定位、非法移动报警，防止设备丢失；实现标志桩状态监测，包括震动及倾斜，保证标志桩能正常预警。
（3）便携式、智能化电子标志桩试制
根据低功耗技术、物联网技术、定位技术、倾斜监测技术、震动监测技术研究成果，对控制器、传感器、电池、太阳能进行集成，试制智能标志桩。
2.2配网巡检系统主要技术
1.数据采集
数据的采集主要是通过红外成像仪、可见光成像仪、高清摄像机以及PDA终端采集的数据，在终端设备GPS的带领下，运行人员一面沿线进行线路设备信息核对，一面将巡检信息悉数将数据录入PDA中。
2.数据传输
数据的传输是当今物联网技术的重要课题，在巡检系统中，数据的传输通过依靠后台通过无线广域网2G/3G/4G，移动智能终端可与后台管理系统进行无缝连接，实现移动智能终端与后台系统数据交互。配合GPS技术准确定位，保证传输的高效和安全。
通过运营商基站设备将传统4G通信系统进行高度集成化，将基带设备、射频设备、核心网设备、网管系统、调度指挥系统集成于一体，将设备总体积压缩为传统4G通信系统的1/5，可作为巡检系统设计中的应急基站使用。背负式单兵终端同样采用集成化设计理念，集成4G通信传输、宽带接入、中继和多媒体业务功能，在自身4G宽带通信的基础上，还可为周边设备提供中继传输。通过增强的通信模块和大容量电池，保障单兵可以远距离、长时间的抢险应急作业。同时终端采用背负式设计，配合头盔式摄像头、耳机、麦克等配件，在解放单兵双手的同时提供语音、视频的实时通信。
2.3后台管理中心
后台管理中心通过建立庞大的信息库，对设备状态、故障类型进行处理分析，并统筹巡检任务，管理中心将巡视时间、线路、巡检点等，下发给各巡线人员，巡线人员按照要求执行巡检计划。巡线管理人员可查看日常巡线工作的执行情况，如巡视记录，各巡视人员出勤率等，并对查询结果进行统计分析。
1.图像处理技术
接收到红外数据，可见光数据后需要对图像进行处理分析。图像处理是一项复杂的工作。其中图像分割是图像处理的重要环节。图像分割就是按照应用要求，把图像分成各具特征的区域，从中提取出感兴趣目标。在图像中常见的特征有灰度、彩色、纹理、边缘、角点等。例如，对汽车装配流水线图像进行分割，分成背景区域和工件区域，提供给后续处理单元对工件安装部分的处理近来，人们利用基于神经网络的深度学习方法进行图像分割，其性能胜过传统算法。
2.数据库技术
传统数据库是用来存储信息的数据结构。在巡检系统中设备的基本属性，现场运行数据以及一些历史存储信息。大型的数据，可以会有几百万个记录。数据库从文件分级系统开始，提供了最基本的信息获取和存储功能。然后，数据库使用相关的模型，通过将多个数据库进行相关，可以有更多复杂的方式来获得数据。存储在数据库中的信息可以使用管理系统来进行管理。数据库总是会有管理员，并且可以完全控制数据库，进行创建，删除，修改数据库中的记录的操作，能优化数据库的性能和大小。
2.4后台应用程序开发
运用庞大的数据库可以建立，可以建立软件平台，采用JAVA语言进行应用程序的开发。为现场巡视人员及管理人员提供移动APP，对于日常运行发现的故障或缺陷可以实时上报。管理中心人员可通过系统平台及时了解现场反馈的缺陷情况，以便做出及时处理。缩短中控室管理人员与现场巡检人员之间的空间距离与时间差。在APP上通过值班签到、设备巡检、交接班日志将值班人员工作串联，通过人机交互推进巡检任务前行，保证现场工作质量。
结束语
配网巡检是保证电力系统稳定运行的重要环节。发展智能配网巡检技术的人机智能化，有利于操作更流畅；现场的数字化，使传输敏捷；全员互动化，使沟通高效率；数据实时化，使应对更准稳。
参考文献
[1]宋连库，宋有声．架空配电线路的运行与维护[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1989.
[2]孙成宝，李广泽．配电网实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.