作为国家电网有限公司服务首都的窗口单位，国网北京市电力公司以建设数智化坚强电网为统领，开展数字化电力隧道示范建设和推广应用，大幅提升电缆运维管控水平，更好地保障首都可靠供电。
春和景明，京华大地生机盎然。地表之下，纵横交错的电缆线路为首都高质量发展输送着源源不断的动力。
国网北京电缆公司攻关团队在电力隧道内测试四足巡检机器人自主巡检效果。 赵旌朝 摄
作为国家电网有限公司服务首都的窗口单位，国网北京市电力公司以建设数智化坚强电网为统领，在数字化电力隧道示范建设和推广应用上取得突破性进展，大幅提升电缆运维管控水平，更好地保障首都可靠供电。
扛牢责任 保障电缆设备平稳运行
“根据四足巡检机器人回传的数据和画面，目前线路及隧道运行无异常。”3月4日，在北京某电力隧道内，一个四足巡检机器人正在工作。它背上还搭载着4.1千克重的多关节机械臂。这个机械臂兼具红外测温、局部放电检测等多种功能，即使在狭小的电力隧道内也能灵活伸展，全方位检测电缆线路接头等部位。
距离电力隧道20千米的国网北京电缆公司办公楼里，监控中心值班人员正通过电缆精益化管控系统观看机器人巡检实时画面。此时，系统后台依据机器人现场回传的数据，出具了保障线路的巡检报告。2个小时后，四足巡检机器人完成了特巡任务，并按照既定线路前往充电仓，为下一次巡检补充能量。
国网北京电缆公司将数字化电力隧道无人巡检技术应用到重大会议活动保电中，在重点电力隧道段内部署四足巡检机器人，在重点保障时段开展不间断巡检。“相较于传统巡检模式，数字化电力隧道无人巡检可将单日巡检次数提升至4次，最大限度避免了有限空间作业人身风险，有效支撑环境复杂的电力隧道的巡检勘查、设备状态检测、应急支援与处置等工作。”该公司智能运检管控中心主任赵洋介绍。
全国两会保障期间，国网北京电力依托电缆精益化管控系统实时获取重要线路隧道内部署的可视化监控设备和在线监测装置数据，实现了重点高压电缆线路通道和保障人员全时段、全覆盖管控，为电缆设备精准“号脉”。
立体巡检 提升电缆精益化管控水平
随着大数据、云计算、人工智能等先进技术与电网业务深度融合，国网北京电力立足首都高压电缆网实际，加快推进数智化坚强电网建设，积极探索数字化电力隧道与电缆精益化管控系统融合应用，打造“动静结合”的立体巡检模式，提升电缆设备精益化管控水平。
国网北京电力进一步丰富和完善基于大数据支撑的电缆精益化管控系统。
作为管理高压电缆的“大脑”，电缆精益化管控系统将电力隧道内的感知设备划分为静态看护和动态看护两类。其中，安装在电力隧道内的测温光纤、灭火弹等5大类11种现场感知设备为静态看护设备，四足巡检机器人、飞行无人机则为动态看护设备。收到两类感知设备采集的现场监测数据后，电缆精益化管控系统马上分析研判设备运行状态，抓取设备运行关键信息。一旦发现设备存在安全隐患，系统会第一时间告警，便于运维人员尽快处理解决，在提升电力设备运维质效的同时为一线员工减负增效。
2023年，国网北京电力在玉泉营电力隧道建成数字化电力隧道示范工程。由点及面，该公司今年将在北京城市副中心等地的5段电力隧道完成数字化无人巡检技术功能部署，拓展电缆精益化管控系统应用场景，实现数据交互与融合、巡检任务下发、巡检机器人位置信息和状态信息的实时展示等。
技术攻关 推动电缆专业数智化转型
创新是引领发展的第一动力。如何将数字化无人巡检技术更好地应用在电力隧道中?国网北京电力历时两年，攻克电力隧道数字建模、监测数据传输和机器人导航三大技术，交出了高压电缆专业数智化转型的解题之钥。
国网北京电缆公司攻关团队深挖专业特点，采用北斗卫星定位技术，将地面坐标引入电力隧道，将地上地下一体化多源数据融合的点云数字模型应用于电力隧道中，并为每条电力隧道量身定制专属的数字模型，构建定位坐标精细至厘米级的高精度数字化电力隧道。巡检机器人可依据模型在电力隧道内开展精准巡检。
在电力隧道数字建模过程中，攻关团队采用激光雷达、点云建模等技术形成三维立体全景影像，并在“电网一张图”上展示。“在为巡检机器人提供导航依据的同时，三维立体全景影像还可用于电力隧道资源管理与规划、巡检方案制订等，可谓是一举多得。”攻关团队青年骨干郭甜介绍。
相较于传统建模方法，数字建模更适用于电力隧道，且数据获取更加快速、精准，运营成本更低，管控措施更加高效。
在电力隧道日常运维巡检过程中，通信不畅也是一大难题。攻关团队采用“5G+无线自组网”的通信技术，实现电力隧道内温度、水位、局部放电等各类感知数据的实时接入与回传，确保隧道实景影像等信息能精准同步回传至后台监控中心。
在数字化电力隧道建设的攻坚阶段，攻关团队基于精确测绘的建模数据，在地下8米多深的电力隧道反复测试四足巡检机器人的自主导航效果，并根据测试结果不断完善导航算法，直至实现四足巡检机器人在隧道内自主灵活行走。
后续，国网北京电力计划持续升级巡检机器人的感知能力和算法等，打造集巡检员、质检员、抢险员、操作员于一体的电力隧道智能作业“多面手”，并将机器人巡检编入班组日常生产工作计划，加速数字化无人巡检技术规模应用。(张译文 景晓薇)
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