“隧道内突发大火，温度快速升高，有毒气体浓度飚升……” 日前，位于无锡太湖新城的220千伏红旗变电缆隧道内突然响起警笛声，无锡供电公司电缆隧道指挥中心的指示灯不停闪烁，“已开启应急程序，隧道闸门自动关闭、自动机器人已转轨移动至失火隧道、自动灭火器开始喷撒超细干粉、空气探测仪自动检测有毒气体浓度、穿着防火鞋服，携带正压式呼吸器、便携式气体监测装置等单兵装备运维人员准备扑灭残火……” 无锡供电公司电缆技术专家、电缆运检室主任何光华沉着发出一道道指令，一场突发的重大“安全事故”顿时化险为夷。这是无锡首条人工智能高压电缆现场安全模拟演练。该智慧电缆隧道内运用大量物联网新技术，还实现了两个国内“首次”——首次应用隧道内3D数字孪生模拟巡检场景、首次使用多通道一机模式的软索机器人。 220千伏红旗变电缆隧道位于无锡太湖新城核心区，全长3.55公里，是穿越该市经济核心区的供电生命线，经过智能化改造升级，焕发新的生命力。
“神经网络”让隧道实现感知“全透明”
高压电缆隧道在城市电网输送中发挥至关重要的作用，具有保障线路安全、节约城市空间资源、绿色环保等优点。随着城市发展，电缆线路不断增多、电压等级不断提高，高压电缆隧道运行维护面临新的挑战。 传统电缆隧道巡检难、故障多，巡检人员安全无法保障。何光华工作室团队潜心钻研，将红旗变电缆隧道升级为具有智慧感知、智慧中枢、智慧全景功能的“三智六全”精益化运检示范工程。 “光纤测温25.7℃，环境监测温度20.6℃、湿度76.10%……”通过红旗变隧道智能化监控平台，看到电缆实时数据，系统还显示“目前状态感知、环境辅控一切正常”评价。让隧道内所有状态信息变成“全息透明”展示在大屏前的“功臣”，就是遍布在整段隧道内的18类400多个传感器点位。 智慧感知网络就像神经末梢，可对隧道内温湿度、烟感、有毒有害气体、水位、风机、水泵状态等进行实时监测，并对电缆本体实现电流电压、故障信息、分布式光纤测温、接地环流、局部放电、故障定位等实现实时监测。感知网络不仅实现对电缆状态的全监测，还能通过工作人员的携带装备实时监控工作人员的位置、生命体征、是否违章作业等，保障隧道有限空间的人身安全。
智慧中枢成为隧道“超强大脑”
感知后如何快速反应？电缆隧道有个“超强大脑”——智慧中枢平台，整合了智慧监测汇集系统、智慧辅控联控系统、智慧数据决策系统，实现电缆全线故障智慧诊断。 比如火情发生，测温光纤测出温度超出警戒温度后，系统将自动锁定故障发生位置，监控系统迅速调出故障位置附近的气体监测、温湿度监测、接地环流等数据以及摄像头实时画面，烟感等感应装置主动报警，通道内就近摄像头自适应触发识别，确认火情后立即启动防火门、通风系统和消防机器人联动机制，实现灭火点的精准扑救、消防机器人自动前往灭火。 “超强大脑”还植入火灾智能预警与消防模块，隧道智慧联控系统将针对隧道结构，采用地面集水井、集水沟引导疏通、新型阻水法兰、高压灌浆等措施疏堵结合，完善通道防水综合治理。当隧道内部有害气体含量超标时，自动启动通风系统，并与门禁系统联动预警，保障人员和设备安全。
“电缆卫士”全年无休保障电缆安全
保障电缆安全是核心任务。团队研制的全景可视化巡检技术在国内首次融合了数字孪生三维巡检和多通道一机模式的软索机器人巡检技术。 “隧道电缆线路巡检工作量大，仅红旗变隧道电缆就有上百处巡检点，传统人工巡检全程走路检查需要4小时以上，耗时耗力且易遗漏。”何光华介绍，通过绘制红旗变隧道“3D孪生三维全景图”，所有传感信息与地理信息一一对应，实现隧道电缆预设路线的智能定时巡检、特巡路线自定义巡检，巡检报表自动生成，异常数据自动报警并实时跳转。 实景采集、无人智慧巡检还离不开隧道的一个特殊“运检员”——首次在国内电缆隧道内应用的多通道一机模式的软索机器人。该机器人使用钢丝绳软索轨道，成本低廉，安装便捷，随时可以变换轨道让机器人在不同轨道检灵活切换，适应复杂地下隧道的有限空间环境，具备智能视频、红外成像、隧道微气象、气体智能监测、角度爬坡、穿越防火门、缺陷识别报警等功能。 随着人工智能技术应用，220千伏红旗变电缆隧道实现了电缆线路运检模式从“事后检修”到“事前诊断”的本质变革，让电缆隧道实现“自我感知”“自我运检”，成为电缆隧道智能化升级的典范样本，为电力物联网建设打下坚实基础。 通讯员 岳芸 交汇点记者 黄伟
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