黎国根,韦扬志,韦成维,赵伟,郭宝源,陈震,唐瑞焱
(中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局,广西 柳州 545006)
摘要
本文以架空输电线路运维班组实践为依托,通过技术创新、流程再造、人员赋能三维协同,破解班组技术攻坚难、安全生产压力大、降本增效推进慢等难题。该方法实现导地线隐蔽缺陷发现率 100%,同比减少 83% 工作量,直接创造经济效益超 1900 万元。
关键词:输电运维班组;无人机巡检;班组建设;精益管理;技术创新
引言
当前,输电运维班组传统巡检模式存在三大突出痛点:一是巡检效率低,依赖人工地面巡视、走线检查、无人机手控巡检及直升机巡检,线路路径长、地形复杂,远距离、单角度巡检导致工作量大、周期长;二是缺陷发现难,传统方式难以识别隐蔽断股缺陷,线路易 “带病” 运行,埋下安全隐患;三是安全风险高,人工走线检查、山地巡检存在坠落、雷击等安全风险,同时直升机巡检成本高昂、调度受限。此外,班组还面临技术攻坚动力不足、人员技能参差不齐、降本增效压力大、团队凝聚力待提升等共性问题,制约班组建设提质升级。
为破解上述难题,架空输电线路运维班组立足一线实战需求,以 “技术创新驱动班组管理升级” 为核心思路,研发应用无人机多视角精细化智能巡检方法,将先进技术与班组管理深度融合,重构巡检流程、优化人员分工、强化技能培训,形成 “技术赋能、管理增效、文化聚力” 的班组建设体系,有效破解班组建设与运维实操中的堵点难点,为基层班组高质量发展注入新动能。
1传统巡检模式下输电运维班组建设的核心痛点
1.1技术攻坚乏力,缺陷防控能力不足
传统巡检技术门槛低、智能化程度弱,班组缺乏高效技术手段应对隐蔽性强、分布零散的导地线断股缺陷。人工地面巡视依赖望远镜远距离观察,精度不足;走线检查虽直观,但劳动强度大、效率低,且受地形天气限制大;无人机手控巡检依赖飞手经验,单角度拍摄易遗漏缺陷;直升机巡检成本高、频次低,难以实现常态化精细化巡检,如图1所示。技术手段滞后导致班组缺陷防控被动,每年需投入大量人力物力开展重叠检查,仍难以杜绝隐蔽缺陷漏判、误判问题,安全生产压力持续增大。
1.2工作模式粗放,降本增效推进缓慢
传统巡检采用 “人海战术”,以 10 人排查组为例,完成 6014 档线路导地线排查需 200 天,日均差旅费及住宿费约 1 万元,总费用高达 200 万元。同时,巡检流程缺乏标准化、精细化设计,各环节衔接不畅,重复劳动多;人员分工不合理,技能优势难以发挥,导致整体工作效率低下,人力、物力、时间成本居高不下,与企业降本增效的发展要求严重不符。
1.3人员技能不均,团队建设凝聚力弱
班组人员年龄结构、技能水平差异较大,部分老员工经验丰富但接受新技术意愿弱,年轻员工学习能力强但实操经验不足。传统巡检模式下,技能培训缺乏针对性、系统性,多以 “老带新” 口头传授为主,难以形成标准化技能体系;同时,工作任务繁重、重复,易导致员工职业倦怠,缺乏创新动力与工作热情,团队凝聚力、战斗力不足,难以应对复杂运维任务与突发应急事件。
1.4安全管理压力大,风险防控难度高
输电线路多穿越高山、峡谷、偏远山区,地形复杂、环境恶劣。人工走线检查需高空作业,存在坠落风险;山地巡检易遭遇滑坡、蛇虫叮咬等安全隐患;恶劣天气下巡检风险更高。传统巡检模式下,安全风险点多面广,班组安全管理需投入大量精力,且难以完全规避安全事故,长期处于 “高风险、高压力” 的工作状态,制约班组健康发展。
2无人机多视角精细化智能巡检技术的核心设计与班组应用路径
针对传统巡检模式的痛点,班组联合技术团队研发无人机多视角精细化智能巡检方法,以 “高精度建模 — 智能化航线规划 — 自主化飞行巡检 — 精准化缺陷识别” 为核心流程,将技术创新嵌入班组日常管理全环节,实现技术与管理深度融合。
2.1高精度点云采集,筑牢技术应用基础
高精度点云是无人机自主巡检的核心前提。班组采用 “激光雷达扫描 + 倾斜摄影” 双模式采集杆塔线路点云数据:一是通过激光雷达扫描获取 LiDAR 点云,转换为 LAS 数据,精准还原杆塔、导线的三维空间信息;二是利用 RTK 无人机开展线路倾斜摄影,采集多角度照片并建模,生成高精度 3D 输电线路模型,如图2所示。班组选拔 2 名技术骨干组成点云采集小组,开展专项培训,熟练掌握设备操作、数据处理技能,确保点云数据精度达到厘米级,为后续航线规划提供可靠支撑。
2.2智能化航线规划,实现巡检流程标准化
依托专业 APP(power3Dpro),班组建立标准化航线规划流程,实现 “一键规划、精准适配”:
(1)导入坐标与标记横轴:导入线路 KML 坐标文件,选择对应电压等级与杆塔区域;标记横轴确定航线起始点与飞行朝向,如图3所示,结合现场地形规划最优起降点,减少飞行距离与时长。
(2)生成 S 型飞行轨迹:基于高精度点云数据,为每相导线生成 S 型飞行轨迹,如图4所示,设置航向与旁向重叠率均为 80%,确保多角度全覆盖巡检,无拍摄盲区。图4:导线 S 型巡检航迹示意图
(3)安全校验与航点优化:设置 0.5-1 米安全距离,通过安全预览功能校验航迹与杆塔距离,自动预警危险区域;对复杂塔位插入过渡航点,实现绕行拍摄,杜绝碰撞风险。
(4)导出任务文件:设置飞行速度、悬停时间、拍照模式等参数,导出 XML 航线文件,直接导入无人机执行任务。
班组将航线规划流程编制为标准化作业指导书,明确各环节操作步骤、责任人员、质量标准,实现 “人人会规划、规划有标准”,将技术流程转化为班组管理规范,提升工作标准化水平。
2.3自主化飞行巡检,推动人员分工精细化
班组采用 RTK 无人机执行巡检任务,依托厘米级实时动态定位技术,实现无人机全自主飞行,无需人工操控。飞行前,将航线文件导入移动端 APP,连接网络 RTK,校准起飞点海拔高度;飞行中,无人机实时回传位置信息,移动端自动调整飞行轨迹,始终保持与导地线 0.7-1.4 米的有效拍摄距离,同步完成定时拍照或录像;飞行后,自动存储巡检影像,同步上传至班组数据库。
基于自主巡检模式,班组优化人员分工,构建 “1+2+N” 作业模式:1 名技术负责人统筹任务规划、安全管控与质量验收;2 名飞手兼数据处理员,负责无人机操作、数据下载与初步筛选;N 名缺陷识别员,专注影像分析与缺陷判定。分工精细化实现 “专业人干专业事”,避免人力浪费,提升工作效率,同时为员工提供清晰的职业发展路径,激发工作积极性。
2.4精准化缺陷识别,赋能班组技术攻坚
无人机多视角拍摄可清晰捕捉导地线表面细节,包括断股、磨损、腐蚀等微小缺陷。班组建立 “人工初审 + 技术复核” 的缺陷识别机制:先由缺陷识别员对照标准图库,初审影像中的异常点位;再由技术骨干利用放大、比对工具,复核疑似缺陷,精准判定缺陷类型、位置与严重程度。同时,班组搭建缺陷数据库,记录缺陷信息、处理情况与历史数据,形成 “巡检 — 识别 — 处理 — 归档” 的闭环管理,为后续运维提供数据支撑,推动班组技术攻坚从 “被动应对” 向 “主动防控” 转变。
3技术赋能下班组建设的实践成效
3.1安全生产提质:筑牢防线,降低风险
无人机多视角智能巡检实现零高空作业、零山地高危巡检,彻底规避人工走线坠落、山地滑坡等安全风险,班组安全事故发生率降至 0,安全管理压力大幅缓解。
3.2降本增效显著:节省成本,提升效率
对比传统巡检模式,无人机智能巡检实现 “降人力、降时间、降费用” 三重效益:
(1)人力成本:同比减少 83% 工作量,完成 6014 档线路导地线排查,10 人排查组仅需 40 天即可完成,较传统模式缩短 160 天。
(2)经济成本:直接费用从 200 万元降至 40 万元,节省 160 万元;及时消缺 731 处缺陷,减少 5 次非计划停运,挽回经济损失 2400 万元;减少后期改造费用 300 万元,累计直接经济效益超 1900 万元。
(3)效率提升:单档线路巡检时间从平均 30 分钟缩短至 5 分钟,巡检效率提升 5 倍,大幅缩短运维周期,提升电网应急响应能力。
实践证明,“技术创新 + 精益管理 + 人员赋能” 的班组建设模式,贴合基层实际、成效显著、可复制性强,为电力行业基层班组高质量发展提供了宝贵经验。未来,输电运维班组将持续深化技术创新,优化管理模式,强化团队建设,不断提升班组综合能力,为保障电网安全稳定运行、推动新型电力系统建设贡献基层力量。
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