“硬核”科技!中国电科院创建电力“遥感+气象”融合应用新模式

电力蜘蛛侠 2023-07-26
1986 字丨阅读本文需 5 分钟

年初以来,中国电力科学研究院有限公司电力遥感技术团队推动输电通道卫星遥感巡检规模化应用,创建电力“遥感+气象”融合应用新模式,贯通数据传输通道和业务系统连接通道,提升了输电通道防风险水平。

7月17日,针对安徽和江苏20余条500千伏及以上线路的约1000千米重要输电通道,中国电力科学研究院有限公司电力遥感技术研发与应用团队(下文称“电力遥感团队”)支撑国网江苏、安徽电力,完成了本年度第10期输电通道隐患排查与风险评估工作。风险评估报告显示,未来24小时输电通道2千米范围内800余处易飘浮物为低风险等级,输电通道异物整体风险较小,无隐患告警。

一、电力卫星遥感逐渐成为监测的有效手段

卫星遥感,具备大范围、长周期、全天候立体感知特点,已经在电网规划、基建、运检、应急等业务领域得到试点应用。在输电线路风险排查中,无人机是主要的巡检技术,通过在无人机上搭载不同的硬载荷设备,对区域电力线路扫描或拍摄,然后对获取的数据进行智能处理和分析,发现危险隐患;但是无人机巡检存在监测范围小,时效性低,价格昂贵,普适性不高等缺点。

近年来,多源遥感卫星相继发射,卫星遥感技术飞速发展,具备传感器多、分辨率高、时效性高、覆盖面广、监测成本低等优势,已逐渐成为电力行业监测的有效手段。

数据——电力卫星遥感解译样本库

为实现电力卫星遥感解译样本库的构建,基于预处理后的卫星正射影像,通过样本标注和裁剪,完成了样本数据集制作,并通过样本增广处理技术对样本数据进行扩充,增加了训练样本数据的数量。

模型——电力专用模型构建

基于人工智能机器学习及深度学习技术,构建以FCN、U-net、DeepLabv3为基础的混合卷积神经网络模型FUD、搭建YOLOv5神经网络框架,结合电力业务需求,分别研发线路交叉跨越监测、无计划作业监测、输电走廊违章建筑监测等电力专用模型。

平台——电力卫星遥感智能服务平台

整合各类开源卫星数据及商业卫星数据资源,集成多要素样本库、通用解译模型及电力专用模型,基于大数据、人工智能等技术设计研发电力卫星遥感智能服务平台,实现样本管理、算法模型管理与训练、通用地物提取、目标识别、变化检测功能及电力专用线路交叉跨越监测、无计划作业监测和输电走廊违章建筑监测功能。

二、创建电力“遥感+气象”融合应用模式

基于可靠稳定的内外部数据传输链路,电力遥感团队创建了电力“遥感+气象”融合应用新模式,提升输电通道巡检与风险评估的精细化、实时性水平。

以易飘浮物监测预警为例,近年来塑料薄膜等易飘浮物引发的输电线路故障时有发生,部分易飘浮物可从距离线路500米以外的地方被风吹起落在线路上。但常规的技术手段很难主动预防易飘浮物造成的外力破坏风险。电力遥感团队利用卫星遥感“看得清”的优势,开发输电线路易飘浮物精细化智能识别模型,得到按周更新的易飘浮物分米级辨识结果。在此基础上,利用每日气象预报和小时级地面气象监测结果,电力遥感团队开发易飘浮物气象风险评估模型,实现小时级的高频次监测预测和在线告警。

“这种模式可以让运维管理人员更加直观、清晰地了解通道现场情况。同时,易飘浮物气象风险评估模型可以模拟易飘浮物落点,对每一处易飘浮物进行精准的活动轨迹仿真,在线预测风险,无须一线班组开展大范围排查,节约了大量人力物力,解决了易飘浮物主动预防和精准防治的难点问题,对实际生产运维帮助更加明显。”电力遥感团队技术骨干张思航介绍。

除了对易飘浮物进行风险评估,电力遥感团队还针对山火、强对流天气带来的线路覆冰舞动等多种隐患构建了差异化的电力“遥感+气象”模型,推动输电通道隐患监测方式从事中监测向事前精细化预测转变。

三、构建常态化电力遥感综合服务系统

4月,为了将电力“遥感+气象”融合应用新模式转化成支撑一线生产业务的实际生产力,电力遥感团队构建了电力遥感综合服务系统。该系统嵌入了通道隐患遥感智能识别、融合气象数据的隐患风险自动评估和电网设备设施自动关联分析等核心模型,包含10余个功能模块,可监测分析树障、易飘浮物、施工作业、山火、地质灾害、覆冰舞动等输电通道隐患情况,按照需求提供模块化服务。电力遥感团队打通了内网环境下该系统与省级、地市公司级业务管控系统、平台的连接通道,为重要输电通道隐患管理提供常态化技术支撑。

5月20日,国网安徽电力输电全景管控平台上的卫星遥感巡检模块山火监测预警子模块上线试运行。该子模块接入电力遥感综合服务系统,能够对重要输电通道进行区段级山火风险预测日更新、火点在线告警滚动实时更新和山火灾后评估按需更新。一旦发生山火,该模块还可以将起火点监测预警信息快速分发至一线班组人员的移动端应用,便于起火点附近的一线班组人员及时处置。此次子模块上线将电力“遥感+气象”融合应用新模式从试点应用拓展到实际生产一线工作中,实现了电力“遥感+气象”融合应用新模式的规模化应用,可以为供电企业日常运维管理输电通道提供持续性、稳定性支撑。

按照工作计划,电力遥感团队正开展电力遥感综合服务系统核心功能模块升级,进一步拓展系统应用范围。“未来,我们还要优化系统运营模式,向各单位提供成熟功能模块的本地化部署实施服务,让各单位能够在本地业务系统、平台进行自主运算和自主分析,构建更符合输电线路运维保障需求的电力遥感应用体系。”中国电科院输电线路监测评估实验室主任刘彬介绍。

文章来源: 国家电网报,航天星云

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:电力蜘蛛侠
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...