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在遼寧鞍山岫巖滿族自治縣10千伏陸于線84號桿旁路電纜安裝作業(yè)現(xiàn)場，鞍山供電公司帶電作業(yè)中心員工在人工監(jiān)護現(xiàn)場安全時，應(yīng)用該公司自主研發(fā)的基于人工智能帶電作業(yè)數(shù)字化決策系統(tǒng)輔助開展安全管控。該系統(tǒng)可精準(zhǔn)辨別現(xiàn)場出現(xiàn)的不安全行為并同步發(fā)出告警信息。

“以往，很多影響安全的因素肉眼是無法直觀看到的。"此次作業(yè)的工作負責(zé)人孫學(xué)斌指著基于人工智能帶電作業(yè)數(shù)字化決策系統(tǒng)配套地面終端顯示屏上的畫面和數(shù)據(jù)說，“現(xiàn)在有了這個系統(tǒng)，現(xiàn)場環(huán)境的溫度和濕度、電力設(shè)備的電壓和電流、高空作業(yè)人員的體溫和心率等數(shù)據(jù)，都能一目了然。"

過去開展10千伏帶電作業(yè)時，安全監(jiān)護工作主要由地面安全人員走位觀察完成。受設(shè)備遮擋等因素影響，地面安全人員存在視覺盲區(qū)。2020年3月，鞍山供電公司依托王家峰勞模創(chuàng)新工作室組建了一支由10名技術(shù)骨干組成的攻關(guān)團隊，計劃研發(fā)一套能夠自動采集和分析帶電作業(yè)各項數(shù)據(jù)的安全管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由采集數(shù)據(jù)的前端設(shè)備、顯示和反饋現(xiàn)場狀況的地面終端、處理和分析數(shù)據(jù)的智能軟件3部分組成。

面對高空帶電作業(yè)人員數(shù)據(jù)采集問題，攻關(guān)團隊成員從極限運動訓(xùn)練裝備中獲得靈感，用安裝在安全帽上的攝像頭和手腕式手環(huán)“無感知"采集第一視角作業(yè)影像和人員健康信息。針對氣溫、濕度和氣壓等環(huán)境信息，團隊成員則用集成相關(guān)傳感器的設(shè)備采集圖像。

解決數(shù)據(jù)采集問題后，如何實時傳輸數(shù)據(jù)以實現(xiàn)安全風(fēng)險的動態(tài)研判成了攻關(guān)團隊面臨的又一個技術(shù)難題。團隊成員采用第六代無線局域網(wǎng)技術(shù)與長距離無線電通信技術(shù)，讓現(xiàn)場信息能夠?qū)崟r傳輸?shù)脚涮椎孛娼K端，便于內(nèi)嵌在終端里的各智能模塊進行分析研判，為地面安全人員決策提供參考。團隊成員還基于人工智能算法，同步搭建了配電線路帶電作業(yè)智能輔助系統(tǒng)，集成了操作區(qū)域穩(wěn)定狀態(tài)圖像模型庫與不同風(fēng)險等級狀態(tài)的3D圖像模型庫等，具備了人員狀態(tài)綜合監(jiān)測、狀態(tài)評估分析、異常狀態(tài)預(yù)警、自適應(yīng)狀態(tài)調(diào)節(jié)、應(yīng)急協(xié)同聯(lián)動、系統(tǒng)管理6項功能。

一、產(chǎn)品概述（LYDY-V電力體制改革“絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀"重量輕，簡便實用）

是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率測試的一體化結(jié)構(gòu)的高精密儀器。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗電源、標(biāo)準(zhǔn)電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當(dāng)前*為優(yōu)良的高頻感應(yīng)加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點。交流試驗電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準(zhǔn)確性影響，即便是發(fā)電機發(fā)電，該儀器也能正確運行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

內(nèi)部采用全數(shù)字技術(shù)，全部智能自動化測量，多種模式測式，配備了大屏幕（320×240）觸控式顯示器，全中文菜單，每一步驟都有中文提示，測試結(jié)果可以打印輸出，操作人員不需專業(yè)培訓(xùn)就能熟練使用。

鄭重提醒：本公司提醒用戶，該設(shè)備有高壓輸出，如果使用不當(dāng)可能危及人身安全！

操作員在未仔細閱讀使用說明書之前，嚴禁使用本儀器！

二、控制面板（LYDY-V電力體制改革“絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀"重量輕，簡便實用）

                                            圖一    控制面板圖

1.主面板功能區(qū)

微型打印機：完成輸出數(shù)據(jù)打??；

總電源開關(guān)：設(shè)備輸入電源控制；

觸控式液晶顯示屏：主操作區(qū)，設(shè)備各項目的設(shè)定以及測試操作（具體操作見 “操作"）；

狀態(tài)指示區(qū)；

高壓燈（紅色）：  如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；

加熱燈（綠色）：  如果燈亮，表示加熱爐正在加熱；如果燈閃爍，表示已接近設(shè)定溫度，正在恒溫；燈滅時同樣要注意油杯上的高溫；

RS232端口：設(shè)備計算機控制串口，通過計算機控制設(shè)備的運行；

 復(fù)位：初始化整機的全部控制；

三、油杯簡介（LYDY-V電力體制改革“絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀"重量輕，簡便實用）

1.油杯結(jié)構(gòu)

               圖二 油杯結(jié)構(gòu)圖

①油杯杯體，測量加壓極         ②油隙

③油杯內(nèi)電極，測量測試極       ④內(nèi)電極固定鈕

⑤油杯內(nèi)電極，測量屏蔽極       ⑥測試端

⑦溫度接口

2.油杯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

油杯采用三極式結(jié)構(gòu)，全部符合GB5654-85標(biāo)準(zhǔn)，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對介損測試結(jié)果的影響。

3.油杯使用

裝入油杯：

將油杯平穩(wěn)放入儀器加熱爐內(nèi)，保證油杯底部接觸良好，以便有良好電接觸和熱接觸，裝入后應(yīng)將測試線接好，黑色線是信號測試線，白色是溫度測量線

取出油杯：

必須在斷電情況下，先取下短的黑色、白色測量線后直接將油杯取出。

4.拆裝油杯電極

將內(nèi)電極固定鈕④旋松后可將內(nèi)電極全部取出；同樣，裝入內(nèi)電極后應(yīng)將內(nèi)電極固定鈕④旋緊。

5.裝入油樣

將取出內(nèi)電極的后油杯杯口朝上，然后將其向下輕斜約60度左右，再將裝有40ml被試油樣的量杯的杯口邊緣碰到油杯杯口內(nèi)壁，接著量杯慢慢輕斜，緩慢將油倒入，   注意盡可能不要在油中夾入氣泡；完成后便可將內(nèi)電極慢慢裝入油杯，然后打擰好內(nèi)電極固定鈕，再將整個裝完油的油杯放入主機靜止15分鐘（這樣可很好的將大部分氣泡排出；如不靜止，將直接影響設(shè)備加壓情況以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確）；*后就可以運行主機。

注意：內(nèi)電極系非常精密部件，取出、裝入時一定動作緩慢，平穩(wěn)，內(nèi)外電極間不要碰撞，以防破壞表面，導(dǎo)致整個油杯報廢；

6.油杯清洗

全部清洗：測量前，應(yīng)對油杯進行的清洗，這一步驟非常重要。因為絕緣油對極微小的污染都有極為敏感的反應(yīng)。因此必須嚴格按照下述方法要點進行。

全部拆卸油杯電極；

用中性擦皂或洗滌劑清洗。磨料顆粒和磨擦動作不應(yīng)損傷電極表面；

用清水將電極清洗幾次；

用沒水酒精浸泡各零件；

電極清洗后，要用絲綢類織物將電極各部件的表面擦拭干凈（別的布料會有絨毛粘在電極上），并注意將零件放置在清潔的容器內(nèi)，不要使其表面受灰塵及潮氣的污染；

將各零部件放入100℃左右的烘箱內(nèi)，將其烘干。

以油洗油：有時由于油樣很多，所以在測量中往往會一個接一個油樣進行測量。此時電極的清洗可簡化。具體做法如下：

將儀器關(guān)閉，將整個油杯都從加熱器中拿出，同時將內(nèi)電極從油杯中取出；

將油杯中的油倒入廢油容器內(nèi)，用新油樣沖洗油杯幾次；

裝入新油樣；

用新油樣沖洗油杯內(nèi)電極幾次，然后將內(nèi)電極裝入油杯。

附說明：以油洗油的清洗方式可大大提高了測量速度，但如遇到特別臟的油樣或長時間不用時，應(yīng)使用前面一種方式。

7.油杯主要技術(shù)參數(shù)

⑴  高低壓之間距離               2mm

⑵  空杯電容量                   60±2PF

⑶  *大測試電壓                 工頻2000V

⑷  空杯介損                     tgδ＜1×10-4

⑸  液體容量                     約40ml

⑹  電極材料                     不銹鋼

  體積                         70mm(D)×120mm（H）

四、工作原理（LYDY-V電力體制改革“絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀"重量輕，簡便實用）

1.內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

                                  圖三 儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

2.介損測量原理圖

                                     圖四 介損測量原理圖

3.工作原理

加熱

采用高頻感應(yīng)爐加熱，啟動加熱后，溫控CPU發(fā)出加熱命令，同時采集油杯內(nèi)部溫度傳感器的溫度值，加熱采用變功率控制和PWM控制兩者相結(jié)合的控制方式。在油樣溫度較低時，用大功率加熱方式，這有利于縮短油樣加熱時間；待溫度升至接近預(yù)設(shè)溫度時，采用較小功率PWM加熱方式，這樣有利于油樣加熱均勻。

高頻感應(yīng)爐加熱避免了發(fā)熱塊加熱不均勻的現(xiàn)象。

控溫

在實測溫度接近預(yù)設(shè)溫度時，溫控CPU采用小功率PWM方式加熱，采樣溫度值經(jīng)PID運算，分析出*佳PWM控制占空比，使溫度嚴格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。

介損測量

試驗電壓同時加在儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器及油杯加壓極上，測量電路對這兩路信號進行PGA等控制后對兩通道信號進行同步AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其進行濾波、FFT等運算后計算出tgδ、C x  、ε等參數(shù)，送主控CPU。

體積電阻率測量

直流高壓試驗電壓加在油杯加壓極上，經(jīng)過測試回路，產(chǎn)生一微弱電流信號，該微弱電流信號經(jīng)測量電路放大后送進AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其信號進行處理，計算出Rx、ρ等參數(shù)，送主控CPU。

4.名詞解釋

試驗源為AC  tgδ ：油樣介質(zhì)損耗角正切值；

Cx   ：油樣油杯的電容值；

εr  ：相對介電常數(shù)，是根據(jù)電容值換算而得到的；

試驗源為DC     Rx  ：油樣的絕緣電阻；

ρ  ：油樣的體積電阻率，是根據(jù)絕緣電阻換算而得到的；

五、主要技術(shù)指標(biāo)（LYDY-V電力體制改革“絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀"重量輕，簡便實用）

                              圖五 主菜單圖

主控制項目

<時間設(shè)置>

功能：用于校準(zhǔn)時鐘、日歷，此時鐘在停電后會繼續(xù)運行。

<數(shù)據(jù)管理>

功能：用于查詢以前實驗的存儲數(shù)據(jù)結(jié)果。

<參數(shù)設(shè)定>

功能：用于設(shè)置恒溫溫度及介損測試電壓。

<直接測試>

功能：不加熱直接進行介損測試。

用途：主要用于測試空杯介損及室溫時油樣介損。

<加熱測試>

功能：在加熱到設(shè)定溫度的整個過程中的任意時間段手動啟動對設(shè)定項的測試。

用途：主要用于需要掌握中間某溫度段的介損值。

<自動測試>

功能：加熱到油樣溫度達到設(shè)定溫度后，設(shè)備系統(tǒng)將按照操作員預(yù)先的設(shè)定，自動完成整個測試流程。

用途：主要用于自動測試設(shè)定溫度的介損值。

輔助功能項目

<日歷>

 顯示位置：主菜單界面左上角（圖五“2012-03-28 10:50:31"部分）；

 功能：時間提示

<設(shè)備編號和出廠日期>

顯示位置：主菜單界面底部（圖五“設(shè)備編號：612010 出廠日期：20120615"部分）；

功能：指示設(shè)備信息

<實時溫度狀態(tài)指示區(qū)>

顯示位置：主菜單界面右上角（圖五“18.6℃"部分）；

功能：實時監(jiān)控用戶在參數(shù)設(shè)定中所設(shè)定恒溫條件的溫度；設(shè)置為外電極則顯示油杯外電極溫度；設(shè)置為內(nèi)電極則顯示油杯內(nèi)電極溫度；設(shè)置為平均溫則顯示內(nèi)外電極的平均溫度。

2.儀器操作說明及注意事項

儀器開始運行時，應(yīng)先接地端接地，電源入口引入AC220V電源；

打開箱蓋，可將油杯取出，加熱及測試介損時，應(yīng)將箱蓋關(guān)上；

接通電源前，須保證箱蓋內(nèi)兩根測量線，完好連接；

加熱后的油杯上會有高溫，如要取出油杯等物，應(yīng)小心操作，以免灼傷；

啟動測試后，油杯上會帶高壓電，嚴禁此時取杯；如要取油杯，請復(fù)位設(shè)備，斷電后取杯，操作應(yīng)小心，以免觸電；

箱蓋具有合蓋保護，打開盒蓋時，會中斷加熱及中斷高壓；

如非必要，不得在測試過程中打開箱蓋;

移動設(shè)備時應(yīng)將油杯取出單獨包裝，以防止從中掉出打壞油杯。

3.菜單操作詳細說明

1、從主菜單界面按下“時間設(shè)置"菜單進入“附屬菜單-1"；

2、按增減鍵可調(diào)整需要的設(shè)定操作；

3、調(diào)整完成后，應(yīng)按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無效；

4、不做操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

時間設(shè)置

                           附屬菜單-1

數(shù)據(jù)管理

1、從主菜單界面按下“數(shù)據(jù)管理"菜單進入“附屬菜單-2"；

2、按“上頁、下頁“鍵可選取測試存檔的數(shù)據(jù)組；

3、查看存檔測試數(shù)據(jù)組時，直接點擊需要的數(shù)據(jù)組；

4、不做操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

                          附屬菜單-2

附說明：時間、日期為該數(shù)據(jù)組測試時的實時時間；測試項目的設(shè)定在“參數(shù)設(shè)定"中設(shè)置。

數(shù)據(jù)管理附屬菜單

1、在“附屬菜單-2"中，直接點擊需要的數(shù)據(jù)組進入“附屬菜單-3"；

2、按“打印"鍵，可打印出存檔測試結(jié)果以及其它信息；

3、不做操作，請按“返回"，退回上上等菜單。

                         附屬菜單-3

附說明：HV為測試電壓，Tt為測試時的溫度狀態(tài)。

參數(shù)設(shè)定

1、從主菜單界面按下“參數(shù)設(shè)定"菜單進入“附屬菜單-4"；

2、直接點擊需要設(shè)定項后面的參數(shù)值進行選定操作；

3、按增減鍵可調(diào)整需要的設(shè)定操作；

4、調(diào)整完成后，應(yīng)按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無效；

5、不做操作請按“返回"，退回主菜單界面。

                          附屬菜單-4

附說明：

預(yù)設(shè)溫度設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“90℃"，*高溫度100℃；直接點擊“90℃"文字上，按“↑、↓"進行溫度設(shè)置。

用途：于“加熱測試時"，加熱到設(shè)定預(yù)設(shè)溫度時，停止加熱，然后恒溫；于“自動測試"時，當(dāng)溫度加熱到預(yù)設(shè)溫度時，設(shè)備將進行自動測試。

恒溫條件設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“外電極"，直接點擊“外電極"或其它條件文字上，按“↑、↓"進行恒溫條件切換。

用途：這是基于預(yù)設(shè)溫度下的另一外加條件，此條件分：外電極、內(nèi)電極及平均溫三種；

外電極：該電極為加壓極上的溫度，為*為接近油溫的溫度；

內(nèi)電極：該電極為測試極上的溫度；

平均溫：該溫度是內(nèi)、外電極的兩組溫度的平均值。

當(dāng)設(shè)置為“外電極"時，主菜單界面的實時溫度狀態(tài)指示區(qū)顯示的溫度就為外電極的實時溫度；而在“加熱測試"，當(dāng)“外電極"溫度達到“預(yù)設(shè)溫度"時，設(shè)備會停止加熱，將保持在預(yù)設(shè)溫度點；“自動測試"時，將會在“外電極"溫度達到“預(yù)設(shè)溫度"的一瞬間啟動測試。當(dāng)設(shè)置內(nèi)電極或平均溫時，設(shè)備就會在相應(yīng)條件下的運行。

HV（tgx）設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“2000V"AC，直接點擊“XXXX(AC)"文字上，按“↑、↓"進行測試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請注意該項為tgx、Cx、εr的測試電壓，在測試時，設(shè)備將按照設(shè)置的電壓，進行加壓測試。

HV（Rx）設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“500V"DC，直接點擊“XXX(DC)"文字上，按“↑、↓"進行測試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請注意該項為Rx、ρ的測試電壓，在測試時，設(shè)備將按照設(shè)置的電壓，進行加壓測試。

自動打印設(shè)置

方法：直接點擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進行自動打印的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：基于“自動測試"模式下，測試完成后，是否自動打印數(shù)據(jù)的設(shè)置。

tgx Cx 選項設(shè)置

方法：直接點擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進行該測試項的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：選擇“開"時，當(dāng)“直接測試"、“加熱測試"及“自動測試"三種測試模式時，就都會對“tgx、Cx、εr"測試項進行測試；如選擇“關(guān)"時，則不會對該測試項測試。

Rx、ρ 選項設(shè)置

方法：直接點擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進行該測試項的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：選擇“開"時，當(dāng)“直接測試"、“加熱測試"及“自動測試"三種測試模式時，就都會對“Rx、ρ"測試項進行測試；如選擇“關(guān)"時，則不會對該測試項測試。

注意：在所有的參數(shù)設(shè)置完成后，必須點擊“保存"，方可激活您的設(shè)定，否則將不能執(zhí)行新的設(shè)定。

加熱測試

1、按下“加熱測試"菜單進入選項菜單 ，選擇“開始"進入“附屬菜單-5"；

2、可在設(shè)定溫度以內(nèi)，任意實時溫度段，按下“測試"鍵進行測試；

3、測試數(shù)據(jù)出來后，按“打印"鍵，可測試結(jié)果以及其它信息；

4、終止操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

                        附屬菜單-5

附說明：直接測試時，按下“直接測試"菜單進入選項菜單 ，選擇“開始"進入測試中；自動測試時，按下“自動測試"菜單進入選項菜單 ，選擇“開始"進入智能自動測試中；操作與之類似，不作說明。

測試結(jié)果

1、測試完成后，設(shè)備自動進入“附屬菜單-6"；

2、按“打印"鍵，可測試結(jié)果以及其它信息；

3、終止操作，請按“返回"，退回主菜單界面

                          附屬菜單-6

附說明：當(dāng)“參數(shù)設(shè)定"中tgδ 、Cx和Rx、ρ都開啟時，設(shè)備同時測試兩組項目，測試數(shù)據(jù)結(jié)果為“附屬菜單-6"所示為兩組；當(dāng)“參數(shù)設(shè)定"中tgδ 、Cx和 Rx、ρ任意一項關(guān)閉時，設(shè)備只測試開啟項目，測試數(shù)據(jù)結(jié)果為開啟項目的那一組。

在安徽潛山市500千伏余文線一基鐵塔下，安徽送變電工程有限公司無人機中心員工程海、韓文杰操控兩架分別掛載了X射線機和平板探測器的無人機，使其飛抵鐵塔中相4號子導(dǎo)線位置。20秒后，清晰的線夾內(nèi)部影像就回傳到了無人機遙控器顯示屏上。

供電員工運維架空輸電線路，需要定期檢測耐張線夾等金具的壓接質(zhì)量。在輸電線路“三跨"（跨越高速鐵路、高速公路、重要輸電通道）區(qū)段，金具壓接質(zhì)量還關(guān)系到重要交通設(shè)施的安全運行。傳統(tǒng)的檢測金具壓接質(zhì)量的方式是在線路暫時停運期間人工登塔檢測，存在一定作業(yè)風(fēng)險。由于部分線路停運協(xié)調(diào)難度大，檢測周期長，隱蔽性缺陷難以被及時發(fā)現(xiàn)。

安徽送變電公司加快“無人機+金屬檢測"技術(shù)研究，組織成立攻關(guān)團隊，依托無人機智能巡檢技術(shù)實驗室研制了機載智能金屬檢測裝置。該裝置采用分體式設(shè)計，分為X射線機和平板探測器兩部分，每個部分重量在5千克以內(nèi)，最大限度減少無人機吊運重量。平板探測器配置了步進電機，通過遠程遙控可以使平板探測器多角度轉(zhuǎn)動，滿足不同角度線夾檢測的需要。“應(yīng)用這個裝置，一次作業(yè)就能檢測單相導(dǎo)線所有線夾金具情況。"

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