在林區(qū)輸配電基礎(chǔ)設(shè)施中，電力走廊的安全運(yùn)行和環(huán)境管理是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。智能防火監(jiān)控與植被管理系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)于保障電力設(shè)施安全、減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)以及維護(hù)生態(tài)平衡具有重要意義。
首先，智能防火監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測林區(qū)走廊內(nèi)的溫度、濕度、可燃?xì)怏w濃度等關(guān)鍵參數(shù)。通過部署高精度傳感器和先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，系統(tǒng)能夠快速識(shí)別潛在的火災(zāi)隱患，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。這種主動(dòng)預(yù)防機(jī)制可以顯著降低電力設(shè)施遭受火災(zāi)損失的風(fēng)險(xiǎn)。
林區(qū)輸配電走廊作為電力傳輸?shù)摹吧€”，穿越我國60%以上的森林覆蓋區(qū)，面臨嚴(yán)峻的山火威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2024年全國因山火導(dǎo)致的線路跳閘事故中，78%發(fā)生在植被密集區(qū)段，傳統(tǒng)人工巡檢模式已難以應(yīng)對(duì)“點(diǎn)多、面廣、隱蔽性強(qiáng)”的防火挑戰(zhàn)。本文聚焦“監(jiān)測預(yù)警+植被治理”雙輪驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建“空天地”協(xié)同、“防-控-治”一體的智能防控體系，為輸配電走廊安全提供科技支撐。
一、智能防火監(jiān)控系統(tǒng)：全時(shí)空感知網(wǎng)絡(luò)
1. 多模態(tài)監(jiān)測終端部署
在輸配電走廊沿線部署太陽能智能監(jiān)控桿，集成紅外熱成像、可見光攝像機(jī)、微氣象傳感器及AI識(shí)別模塊，實(shí)現(xiàn)“無電無網(wǎng)環(huán)境下的獨(dú)立運(yùn)行”。設(shè)備采用單晶硅太陽能板供電，支持4G/5G無線傳輸，可實(shí)時(shí)回傳1公里范圍內(nèi)0.5㎡火點(diǎn)影像，夜間測溫精度達(dá)±0.3℃。四川涼山試點(diǎn)顯示，單桿覆蓋半徑達(dá)3公里，較人工巡檢效率提升10倍。
2. 空天地一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
- 衛(wèi)星層：接入高分遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，每15分鐘掃描一次走廊周邊5公里范圍，通過熱紅外波段識(shí)別溫度異常，結(jié)合植被濕度、風(fēng)速等參數(shù)生成火險(xiǎn)熱力圖；
- 無人機(jī)層：在重點(diǎn)區(qū)段部署智能機(jī)巢，搭載雙光相機(jī)與激光雷達(dá)，每小時(shí)自動(dòng)巡檢，可識(shí)別2公里外2×2米火點(diǎn)，夜間通過紅外成像穿透煙霧；
- 地面層：在桿塔密集區(qū)安裝800萬像素終端，集成煙火識(shí)別算法，誤報(bào)率低于3%，支持語音警示與遠(yuǎn)程喊話，2025年清明節(jié)期間湖北黃岡通過該設(shè)備勸阻違規(guī)用火47次。
二、植被管理系統(tǒng)：數(shù)字化動(dòng)態(tài)治理
1. 三維實(shí)景建模與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
基于無人機(jī)激光雷達(dá)掃描，構(gòu)建輸配電走廊1:1000高精度數(shù)字孿生模型，疊加植被類型、可燃物載量、樹線距離等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)三大功能：
- 隱患智能標(biāo)注：自動(dòng)識(shí)別距線路20米內(nèi)的枯樹、雜草堆等隱患點(diǎn)，通過BIM技術(shù)關(guān)聯(lián)桿塔臺(tái)賬，形成“一患一策”治理方案；
- 火蔓延模擬：輸入風(fēng)速、坡度等參數(shù)，預(yù)測火情擴(kuò)散路徑，為國網(wǎng)冀北塞罕壩項(xiàng)目提供精準(zhǔn)隔離帶規(guī)劃，使應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間縮短40%；
- 生長周期管理：通過多光譜影像分析樹木生長速率，自動(dòng)觸發(fā)修剪預(yù)警，2024年云南電網(wǎng)通過該功能減少樹線矛盾隱患620處。
2. 生態(tài)化植被改造
創(chuàng)新“以林防火”模式，在走廊兩側(cè)建設(shè)50米寬生物防火帶：
- 樹種替換：將易燃松樹、桉樹替換為油茶、木荷等耐火樹種，湖北黃岡試點(diǎn)種植16萬棵油茶，既形成隔離帶又創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值；
- 可燃物管控：采用“機(jī)械除草+生物質(zhì)粉碎”技術(shù)，將修剪的雜草轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，廣東電網(wǎng)2023年處理可燃物12萬噸，降低地表火風(fēng)險(xiǎn)58%；
- 智能灌溉：在重點(diǎn)區(qū)段部署滴灌系統(tǒng)，結(jié)合土壤濕度傳感器自動(dòng)補(bǔ)水，2024年四川干旱期通過該系統(tǒng)降低林區(qū)濕度30%。
三、協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制：全流程閉環(huán)管理
1. 多級(jí)預(yù)警響應(yīng)
建立“黃-橙-紅”三級(jí)響應(yīng)體系：
- 黃色預(yù)警（火點(diǎn)距線路500米）：啟動(dòng)無人機(jī)加密巡檢，推送短信至運(yùn)維人員；
- 橙色預(yù)警（300米內(nèi)）：聯(lián)動(dòng)屬地林業(yè)部門4小時(shí)內(nèi)清理隱患，湖南電網(wǎng)2024年通過該機(jī)制處置初期火情89次；
- 紅色預(yù)警（100米內(nèi)）：觸發(fā)滅火彈自動(dòng)發(fā)射裝置（覆蓋范圍60-80㎡），并接入應(yīng)急指揮中心，實(shí)現(xiàn)“監(jiān)測-報(bào)警-處置”15分鐘閉環(huán)。
2. 政企數(shù)據(jù)共享
與應(yīng)急、氣象部門共建數(shù)據(jù)中臺(tái)，共享衛(wèi)星火情、氣象預(yù)報(bào)等信息。貴州電網(wǎng)將1028套監(jiān)控終端接入省級(jí)防火平臺(tái)，2025年一季度通過數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)撲滅山火23次。推行“林長+線長”雙責(zé)任制，將護(hù)林員納入監(jiān)控體系，通過APP實(shí)時(shí)上報(bào)火情，群眾上報(bào)線索占比達(dá)25%。
四、典型案例與技術(shù)展望
1. 國網(wǎng)冀北塞罕壩項(xiàng)目
通過數(shù)字孿生模型與無人機(jī)機(jī)巢協(xié)同，實(shí)現(xiàn)27條輸電線路厘米級(jí)監(jiān)測，2024年防火期山火預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)95%，線路跳閘率同比下降72%。
2. 技術(shù)升級(jí)方向
- 多光譜融合：引入紫外波段探測陰燃火，提升早期識(shí)別能力；
- 邊緣計(jì)算：在終端嵌入AI芯片，實(shí)現(xiàn)本地火情初判，減少云端延遲；
- 智能處置：探索“監(jiān)控桿+滅火機(jī)器人”聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小火自主撲滅。
林區(qū)輸配電走廊的智能防火監(jiān)控與植被管理系統(tǒng)是電力基礎(chǔ)設(shè)施安全管理的重要?jiǎng)?chuàng)新。通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的精準(zhǔn)監(jiān)測和有效管理，不僅可以保障電力設(shè)施安全，還能促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的綜合性和前瞻性。
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