引言
随着城市化进程不断推进与电力行业的快速发展，城市用电量不断上升，电力电缆已成为电能的主要传输体。与传统的架空输电线路相比，电力电缆拥有占地少、可靠性高、维护工作量小等优点，因此电力电缆在电力行业的重要性日益增长。但是电力电缆敷设于地下，受环境影响，易造成绝缘性能下降的问题，若是出现故障、事故，排查工作的开展较为困难，严重时会造成人身、设备、经济损失，影响城市正常供电安全。因此，对电力电缆通道运行情况进行实时监测很有必要。
1高压电缆专业精益化管理综合平台组成架构
1.1高压电缆状态评估模型
电缆运行状态评估模型用于评价电缆在运行状态的健康等级，共分为“优秀”、“良好”、“一般”、“较差”和“危险”五个评级。电缆运行状态是否健康由多重因素决定，本模型采用模糊综合评价法，对不同因素给出权重来建立评价模型。首先确定被评价对象的因素评价集；其次，确定各因素的权重及其隶属度向量，取得模糊评价矩阵；最后，将模糊评价矩阵与因素权重向量进行模糊运算，之后进行归一化，最终得到评价结果。模糊数学与层次分析法的结合使某些看似难以入手的问题得到了很好的解决。
模糊综合评价法的具体分解一般分为以下五个步骤：
第一步，评价指标。进行综合评价的基础是评价指标，评价指标的选取相当重要，指标是否适宜，将直接影响综合评价的结果的准确性，构建评价指标应全面考虑，广泛涉猎，考虑越全面，其评价结果越真实。
第二步，建立评判集合。
第三步，确定评价因素的权重向量。根据专家经验或数据统计分析结果，按AHP层次分析法，建立好权重向量。
第四步，建立评价矩阵。建立适合的隶属函数，从而构建好评价矩阵。
第五步，合成评价结果。采用适合的合成因子对其进行合成，并对结果向量进行解释。
应用本模型可实时了解电缆的健康状态及其变化，并根据模型各评价因素的得分情况提出对应的检修计划。
1.2高压电缆通道风险评估模型
风险主要是指在工程的运行过程中，考虑系统的不确定因素，然后将其导致发生故障的可能性与造成灾害的严重度结合。其真正意义也就是说对不是所期望发生的结果的概率和综合的试题，一般的计算公式为：
i：表示评估的元件的集合；
X: 表示故障在发生以前的状态；
E ：表示不确定的故障；
C ：表示不确定的故障所造成的后果；
P（E/Xi）：表示在故障在发生以前不确定的故障；
S（C/E）：表示不确定的故障在事故发生下造成的严重度；
R（C/Xi）：表示风险的指标值。
电缆通道风险由通道及其内部电力设备和设施带来，主要的电力设备和设施有：高压电缆本体、终端、接头、接地装置、电缆通道及其附属设施等。通道各类型故障发生概率集合P：P = [P井盖故障, P接头故障, P终端故障, P接地故障, P电缆故障, P涉水故障 , P有毒气体, P季节火灾]。各类型故障引发事故严重程度集合S：S = [S井盖故障, S接头故障, S终端故障, S接地故障, S电缆故障, S涉水故障 , S有毒气体, S季节火灾。
根据公式：
，即可计算出通道风险的指数值，指数越高，风险越大。对于风险较大的通道，应加强巡检力度，排查险情[1]。
1.3高压电缆专业精益化管理平台建立
基于高压电缆状态评估模型、高压电缆通道风险评估模型以及高压电缆风险预测模型，建立高压电缆专业精益化管理平台，该平台集数据收集、更新、分析、故障预警等功能与一体。使用该平台，能够对110kV高压电缆通道运维工作进行科学指导，有效降低了人工巡视成本，采用差异化、智能化运维手段，实现电缆设备及通道精益化管理，在高压电缆运维管理专业上实现提质增效。高压电缆专业精益化管理平台界面如图1所示[2]。
图1 高压电缆专业精益化管理平台界面
2在线监测模块功能概况与应用实例
2.1在线监测模块功能介绍
在正常工作中，运维管理人员通过在线监测系统查看每条高压电缆通道是否存在异常情况只能人工分析，若分析不到位去现场发现无异常，则耗费时间、人力和精力，无法精准、高效率的进行运维管理工作；运维巡视周期为内部通道三个月巡视一次，外部设施半个月巡视一次，巡视班组人员6人。
该平台上线后，对高压电缆通道整体情况进行了监控和预警分析。在线监测模块有非正常评价结果区域分布、异常监控分析和异常分布情况三大功能，异常监控分析功能对高压电缆通道进行预警分析，分为“告警确认、一般告警、重要告警和严重告警”四种情况[3]。以上述为例，通过使用在线监测模块，可减少运维人员异常分析时间（40分钟左右），直接到现场核实处理预警异常，精准、高效率的实施运维工作；也避免了在巡视周期后发生负荷突变、水患等异常，到下个巡视周期才会发现的情况；同时可对巡视周期进行合理化调整，可将现场运维调整为线上运维，当系统报警或线上巡视发现缺陷时再去现场处理或确认，从而实现精准运维。在线监测模块界面如图2所示。
图2 在线监测模块界面
2.2在线监测系统效益
使用该平台，能够提高人员工作质效，减轻工作负担，以更少的人完成更多的工作，达到减少人力成本投入的目的，产生间接经济效益，因此测算依据如下：本项目建设效益主要是将现场运维巡视改为线上监控巡视，直接减少巡视班组人员6人工作量，切实降低了人员成本约14.4万元/年。本项目是基于大数据分析技术、人工智能算法对高压电缆运行状态、高压电缆通道风险及预测进行建模和训练，通过大量的基础数据验证和完善算法，使其模型输出达到业务需求，是典型的大数据分析项目。因此，本项目的建设成效在社会效益方面起着积极的作用，主要表现为运维人员能力提高、技术能力推广和企业荣誉提升三部分。
4 总结
随着国家新形势下智慧城市建设的推进，城市电网电缆化率持续攀升，城市电网供电可靠性要求不断提高、外部运行环境日趋复杂，高压电缆专业管理面临新的挑战。目前电缆通道在线监测模块已经上线，其核心是围绕实时监测与报警开展，完善各类监测数据的分析统计功能，对电缆运维工作提供有力的支撑，实现电缆通道资源的综合管理。
参考文献：
[1] 吕利,罗文.一种高压电缆及通道综合在线监测系统研究[J].电子技术与软件工程,2021(20):213-214.
[2] 陈勇,王永君,郝乾,周玉涛.一种高压电缆及通道综合在线监测系统研究[J].通信电源技术,2020,37(11):48-49+53.
[3] 杨彬彬,范海波,梁磊.基于大数据的地下电缆精益化管理关键技术研究与应用[J].电力大数据,2019,22(12):15-20.