一城一北斗|基于“電力北斗+ARIMA 大模型”輸電線路監測預警平臺

申報單位：國網新疆電力有限公司阿克蘇供電公司

聯合申報單位：

主要完成人：肖靖峰、胡知權、胡強、安男、瞿宗婷

一、案例簡介

近年來，阿克蘇地區飽受地震、地面沉降、滑坡及泥石流等自然災害的侵擾，這些災害對電力設施的安全運行構成了嚴重威脅。特別是110kV及以上的輸電線路，由于它們線路綿長、分布廣泛，且大多穿越山區、河道、戈壁等地理環境錯綜復雜的區域，導致輸電專業面臨以下業務痛點：1)傳統的線路巡查方式監測效率低、誤差大：輸電鐵塔監測目前還是以人工傾角監測和定期巡檢為主，長期安排人員定點巡查成本高、安全隱患大、作業效率低；2)桿塔可觀可測能力差，隱患偵測準確性和及時性不足：受人工巡檢方式和巡檢周期較長等因素的制約，難以更加準確、及時發現鐵塔隱患。多數情況都要在隱患發展至肉眼可見甚至影響線路運行后才能在巡視中發現，導致缺陷處置十分滯后；3)缺乏預警技術手段，缺陷處理被動：傳統人工方式無法對輸電桿塔位移、地質沉降等問題進行預測性趨勢分析，難以做到事前預防的運維模式。公司針對業務痛點，將電力北斗地面增強基站、北斗短報文通信、無線物聯網、傳感器采集監測等新技術相結合，開發一種“基于北斗的輸電線路監測預警平臺”。對地質災害風險高的區域，現場監測終端通過電力北斗地面增強基站獲取桿塔的沉降及傾斜數據，然后通過無線物聯網技術將采集數據匯聚至數傳終端，數傳終端通過北斗短報文上報到綜合服務平臺后開展解算，得出毫米級位移、傾斜、沉降等參數。歷史監測數據同步投喂(訓練)至后臺大模型智能體(Agent),不斷對模型進行參數調優，實現對

桿塔位移傾角和地質的趨勢走向進行有效預測。為及時采取防治措施和災后應急處置提供數據支撐，避免因未監測到桿塔基礎沉降、變形而導致的經濟損失，實現了地質災害引起倒桿倒塔的電網安全事件的“被動搶修”到“主動預防”的轉變，對保障配輸電路桿塔安全運行和防災減災具有重要意義。

二、技術方案

“基于電力北斗+ARIMA大模型”的解決方案。平臺主要包含數據采集、北斗智能傳輸、大模型解算+推理3大功能模塊。數據采集，為監測模塊，實現對桿塔的沉降與傾斜，線路的舞動等數據的粗略監測；北斗智能傳輸，一方面基于我們自建的22座北斗地面增強基站+北斗衛星，雙重輔助采集設備進行毫米級定位，另一方面通過北斗短報文實現無公網覆蓋區的數據有效回傳；大模型解算+推理，我們通過人工智能模型，實現故障的準確研判和隱患的有效預測。通過北斗定位、短報文通信、無線組網、傳感器監測4大技術融合，實現輸電專業電網安全事件的“被動搶修”到“主動預防”的歷史性轉變。

三、創新亮點

1)功能融合創新·賦能輸電運檢超強質效：采用電力北斗地面增強基站+北斗衛星雙重定位、北斗短報文通訊、物聯網采集傳輸等新技術融合實現輸電鐵塔位移、沉降、傾斜等毫米級監測及預警，極大提升了輸電線路的可觀、可測的感知能力。對地質災害風險高的區域，現場傳感器采集監測終端通過北斗衛星定位+電力北斗地面增強基站輔助獲取桿塔的沉降及傾斜數據，然后通過無線物聯網技術將采集數據匯聚至數傳終端，數傳終端通過北斗短報文上報到綜合服務平臺后開展解算，可及時得出輸電桿塔毫米級位移、傾斜、沉降等參數。

2)數字化+大模型應用創新·賦能輸電運檢超強感知：現場設備采集的桿塔位置信息、傾斜度及位移等關鍵數據，并借助無線網絡傳輸至監測平臺。在本地平臺部署動態告警引擎，現場實時采集的告警信息進行匯總分析，結合滑動窗口算法實時分析5分鐘粒度的位移、傾斜數據，采用雙閾值機制。同時我們基于DeepSeek大模型框架構建業務智能體Agent(趨勢預測模型：ARIMA),將電桿塔歷史10萬條樣本數據構建知識庫。智能體可對連續3個周期數據上升趨勢自動觸發預判告警。并且構建告警關聯規則庫，將傳感器數據與視頻智能分析結果(如YOLO目標檢測識別山體滑坡)進行邏輯疊加，加強多模態告警融合。

通過搭建輸電線路災害監測數字化模型，對線路回傳的數據、文本、圖像、視頻等大小顆粒數據建立電力北斗的輸電線路桿塔災害監測智能體，建立"AI初判→區域專家復核→地區專家會診"三級校驗流程，實時、直觀、全面展示線路每個桿塔監測設備運行情況、地址沉降、傾斜角度、當前及歷史告警等情況，自動關聯歷史相似案例，自動生成處置checklist并標注關鍵步驟視頻演示，輔助輸電運維班組及時有效的作出研判，加速管理人員進行主動介入進行異常處置。同時場景增設地圖定位功能，可以精準定位缺陷故障桿塔的地理位置，將詳細坐標直接以短信形式發送至運維人員，通過智能體精準映射與多模態智能體協同決策，實現從"數據感知”到"自主行動"的跨越，構建電力基礎設施的”防-診-療"一體化防控體系。

項目通過物理機理與數據驅動融合、云邊端協同進化、人機智能閉環三大優勢，構建了電力基礎設施災害防控的"感知-認知-行動"完整鏈路，對采集數據進行分析，并利用創新偏差分析算法對桿塔歷史異常數據進行分析和校驗得出毫米級偏移。運維人員可以通過“基于電力北斗的輸電線路監測預警數字化場景”預警信息版面查看當前及歷史告警的具體信息，包含具體桿塔的位移數據、沉降數據、傾角數據等，也可以查看具體桿塔的時間過程化的動態參數信息，進一步輔助運維人員開展故障及缺陷的等級研判。