在林區(qū)輸配電基礎設施中，電力走廊的安全運行和環(huán)境管理是一項至關重要的技術挑戰(zhàn)。智能防火監(jiān)控與植被管理系統(tǒng)的建設，對于保障電力設施安全、減少火災風險以及維護生態(tài)平衡具有重要意義。
首先，智能防火監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測林區(qū)走廊內的溫度、濕度、可燃氣體濃度等關鍵參數(shù)。通過部署高精度傳感器和先進的大數(shù)據(jù)分析技術，系統(tǒng)能夠快速識別潛在的火災隱患，并及時發(fā)出預警信號。這種主動預防機制可以顯著降低電力設施遭受火災損失的風險。
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)，面臨嚴峻的山火威脅。據(jù)統(tǒng)計，2024年全國因山火導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對“點多、面廣、隱蔽性強”的防火挑戰(zhàn)。本文聚焦“監(jiān)測預警+植被治理”雙輪驅動，構建“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)：全時空感知網(wǎng)絡
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、微氣象傳感器及AI識別模塊，實現(xiàn)“無電無網(wǎng)環(huán)境下的獨立運行”。設備采用單晶硅太陽能板供電，支持4G/5G無線傳輸，可實時回傳1公里范圍內0.5㎡火點影像，夜間測溫精度達±0.3℃。四川涼山試點顯示，單桿覆蓋半徑達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
- 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，通過熱紅外波段識別溫度異常，結合植被濕度、風速等參數(shù)生成火險熱力圖；
- 無人機層：在重點區(qū)段部署智能機巢，搭載雙光相機與激光雷達，每小時自動巡檢，可識別2公里外2×2米火點，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，集成煙火識別算法，誤報率低于3%，支持語音警示與遠程喊話，2025年清明節(jié)期間湖北黃岡通過該設備勸阻違規(guī)用火47次。
二、植被管理系統(tǒng)：數(shù)字化動態(tài)治理
1. 三維實景建模與風險評估
基于無人機激光雷達掃描，構建輸配電走廊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)，實現(xiàn)三大功能：
- 隱患智能標注：自動識別距線路20米內的枯樹、雜草堆等隱患點，通過BIM技術關聯(lián)桿塔臺賬，形成“一患一策”治理方案；
- 火蔓延模擬：輸入風速、坡度等參數(shù)，預測火情擴散路徑，為國網(wǎng)冀北塞罕壩項目提供精準隔離帶規(guī)劃，使應急響應時間縮短40%；
- 生長周期管理：通過多光譜影像分析樹木生長速率，自動觸發(fā)修剪預警，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，在走廊兩側建設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，湖北黃岡試點種植16萬棵油茶，既形成隔離帶又創(chuàng)造經(jīng)濟價值；
- 可燃物管控：采用“機械除草+生物質粉碎”技術，將修剪的雜草轉化為有機肥，廣東電網(wǎng)2023年處理可燃物12萬噸，降低地表火風險58%；
- 智能灌溉：在重點區(qū)段部署滴灌系統(tǒng)，結合土壤濕度傳感器自動補水，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)動機制：全流程閉環(huán)管理
1. 多級預警響應
建立“黃-橙-紅”三級響應體系：
- 黃色預警（火點距線路500米）：啟動無人機加密巡檢，推送短信至運維人員；
- 橙色預警（300米內）：聯(lián)動屬地林業(yè)部門4小時內清理隱患，湖南電網(wǎng)2024年通過該機制處置初期火情89次；
- 紅色預警（100米內）：觸發(fā)滅火彈自動發(fā)射裝置（覆蓋范圍60-80㎡），并接入應急指揮中心，實現(xiàn)“監(jiān)測-報警-處置”15分鐘閉環(huán)。
2. 政企數(shù)據(jù)共享
與應急、氣象部門共建數(shù)據(jù)中臺，共享衛(wèi)星火情、氣象預報等信息。貴州電網(wǎng)將1028套監(jiān)控終端接入省級防火平臺，2025年一季度通過數(shù)據(jù)聯(lián)動撲滅山火23次。推行“林長+線長”雙責任制，將護林員納入監(jiān)控體系，通過APP實時上報火情，群眾上報線索占比達25%。
四、典型案例與技術展望
1. 國網(wǎng)冀北塞罕壩項目
通過數(shù)字孿生模型與無人機機巢協(xié)同，實現(xiàn)27條輸電線路厘米級監(jiān)測，2024年防火期山火預警準確率達95%，線路跳閘率同比下降72%。
2. 技術升級方向
- 多光譜融合：引入紫外波段探測陰燃火，提升早期識別能力；
- 邊緣計算：在終端嵌入AI芯片，實現(xiàn)本地火情初判，減少云端延遲；
- 智能處置：探索“監(jiān)控桿+滅火機器人”聯(lián)動，實現(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)是電力基礎設施安全管理的重要創(chuàng)新。通過技術手段實現(xiàn)對環(huán)境的精準監(jiān)測和有效管理，不僅可以保障電力設施安全，還能促進生態(tài)環(huán)境保護，體現(xiàn)了現(xiàn)代電力基礎設施建設的綜合性和前瞻性。
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