入汛以来，我国多个省份发生多轮强降雨过程，导致多地发生较为严重的暴雨、大风、雷电等气象灾害和山洪、滑坡、泥石流等次生地质灾害。这些灾害会给输电线路和杆塔带来安全隐患，也给电网防灾减灾工作带来挑战。
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中国电力科学研究院有限公司利用卫星遥感技术，自主构建电网行业首个卫星大数据应用平台和输电线路卫星遥感智能巡视系统，可第一时间获取重要输电线路区段现场情况，实现24小时电网灾害应急风险评估和持续监测。在今年汛期，卫星大数据应用平台和输电线路卫星遥感智能巡视系统在排查电网通道安全隐患、助力防灾减灾方面发挥了重要作用。
灾害风险监测有“千里眼”
近年来，输电线路工程建设规模日益扩大。位于无人区的线路海拔高，周边交通条件差，人力难以到达。洪涝和滑坡等地质灾害发生后，地面道路损毁，人员现场巡查困难，野外作业安全风险增大，电网企业难以第一时间掌握现场情况。
快速、有效获取卫星遥感数据是电网灾害应急风险评估的基础。国家电网有限公司相关单位开展电网卫星遥感防灾减灾业务化应用，通过相关算法处理分析从外部获取的卫星遥感数据，专题评估电网灾害风险。
目前，电网灾害应急监测主要用到的遥感卫星包括光学遥感卫星和合成孔径雷达（SAR）卫星。光学遥感卫星成像结果与人眼观测一致，其优势在于“所见即所得”，便于信息提取与理解。其缺陷在于容易受到天气影响，夜晚无法成像。相比之下，SAR卫星克服了光学遥感卫星观测受气象和光照条件限制的缺陷，全天候感知观测，还可以穿透云雨、树木、伪装网等实现目标成像，感知地表毫米级的沉降变化，甚至能透过干燥地表发现地下数米深的设施。目前，依靠SAR卫星开展监测是电网灾害应急风险评估的主要技术手段。
2019年，中国电科院构建了卫星大数据应用平台，实现国内外37颗高分辨率遥感、气象卫星的标准接入、统筹管理、协同调度和安全分发。该平台通过综合调度37颗遥感卫星，可实现百公里范围内电网每天1～2次的灾害应急监测，为24小时内电网灾害应急风险评估提供第一手数据。
此外，卫星大数据应用平台获取的卫星遥感数据最高空间分辨率达米。这意味着卫星能在距地面60万米的太空看清地面上汽车的类型与行驶状态，有效分辨输电杆塔本体结构状态。滑坡、洪水等区域性灾害更是逃不过卫星遥感的“千里眼”。
为“千里眼”配上“智慧大脑”
卫星遥感“千里眼”获取电网灾害现场的数据后，要靠“智慧大脑”高效处理海量遥感数据、智能提取灾害信息、评估电网受灾风险，才能真正发挥卫星遥感在电网灾害应急风险评估中的价值。
鉴于此，中国电科院建立了卫星遥感输电杆塔样本集，先后自主创新研发了单极化SAR洪水自动提取与水深估算、输电通道地表形变干涉合成孔径雷达（InSAR）高精度测量、考虑三维地形因素的输电通道滑坡智能提取，以及联合本体与阴影的输电杆塔多状态智能评估等系列核心技术。依托这些核心技术，结合三维网络地理信息技术，中国电科院于2018年构建了输电线路卫星遥感智能巡视系统。
输电线路卫星遥感智能巡视系统将输电线路通道巡查野外作业转化为室内图像智能处理，实现汛期前输电通道环境隐患普查，汛期输电通道洪水、滑坡等灾害前后对比分析，以及输电线路受灾风险智能评估。
近年来，这一系统已经应用于国网北京、浙江、安徽、湖南、蒙东、宁夏、四川、西藏电力8个省级电力公司。在国网设备部的指导和省级电力公司的配合下，中国电科院依托该系统开展了北京城市副中心重点输电区段、川藏联网、藏中电力联网和三大直流等全覆盖输电通道环境隐患巡查，提高了电网通道环境隐患巡查能力。
该系统可实现输电通道环境隐患与各类灾害的高精度定位和三维直观可视化展示，智能生成电网灾害风险评估报告，为电网灾害应急风险评估与快速处置决策提供可靠的信息支撑。一线人员使用移动终端就能有针对性地核查卫星遥感普查结果，降低了偏远山区和无人区等复杂环境下一线人员野外作业的工作量和安全风险，提高了输电通道隐患巡查效率。
通过构建卫星大数据应用平台和输电线路卫星遥感智能巡视系统，中国电科院形成了涵盖卫星数据标准接入、统筹调度、智能处理、二三维可视化的全业务技术体系。
汛期显身手，支撑电网安全运行
今年汛期，依托电网灾害应急风险评估的智慧“千里眼”，中国电科院有效支撑了国网四川、西藏、安徽电力等单位的灾害应急风险评估与处置方案制订。
6月18日下午，四川省丹巴县发生强降水，引发大规模“泥石流-堰塞湖-滑坡”灾害链，严重威胁国网四川电力某段线路多基输电塔的安全。该线路区段山高林密、地形复杂，受滑坡影响，人员难以到达部分输电塔周边区域。中国电科院与国网四川电力联动，紧急开展基于卫星遥感技术的滑坡应急监测和风险跟踪。中国电科院利用卫星遥感监测发现6月19～25日，46～47号输电塔区段在输电塔高位新增3处滑坡。7月1日，3处高位滑坡持续扩大，形成高低位联动的滑坡链。中国电科院利用卫星遥感技术全面直观地获取了现场情况。国网四川电力则依托预先安装的部分地面传感器同时开展高频率单点监测。两者相互印证，为一线运维人员现场核查提供靶向信息，并为后续布置北斗地面监测站点提供了科学、可靠的依据。
7月11日，藏中电力联网工程某区段附近发生滑坡，道路无法通行，可能给输电线路带来隐患。中国电科院与国网西藏电力合作，获取了指定区段7月13日SAR卫星遥感影像，完成智能隐患提取和专家分析。本次应急风险评估共包含41基输电塔，发现潜在受影响的输电塔5基。随后，在卫星遥感风险评估结果的指引下，国网西藏电力一线运维人员定向巡检了该区段线路，采取了加固、防舞动等相关措施。
将视线拉到南方。7月，安徽省遭受多轮强降雨袭击和严重洪涝灾害，大量输电线路和杆塔存在洪涝风险。中国电科院与国网安徽电力快速开展洪涝灾害应急风险评估。本次评估选取卫星影像覆盖面积约为万平方千米，包含110千伏～500千伏输电线路约1280千米，涉及潜山县、望江县、东至县、怀宁县、枞阳县，以及安庆市宜秀区、迎江区、大观区等地。统计分析目标区域内共有杆塔2624基，发现存在极大风险的杆塔99基、中等风险的杆塔221基、较弱风险的杆塔213基，为及时高效排除隐患和全局性评估电网受灾情况奠定了基础。
今年汛期，电网灾害应急风险评估均综合利用了卫星遥感、地面传感和人员巡查信息，从电网状态单一感知向“天-地”立体协同应急风险评估转变。中国电科院将进一步提高卫星遥感灾害应急响应速度、智能处理效率与精度，重点加强电网“空-天-地”多源感知数据标准化交互与深度融合，提升电网防灾减灾的全面感知能力，为公司立体智能巡检体系与能源互联网建设提供关键技术支撑。
（作者单位：中国电力科学研究院有限公司）
责任编辑：孙珂
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