摘要：隨著設(shè)備狀況不斷改善，如何及時(shí)科學(xué)掌握線路運(yùn)行環(huán)境情況，針對(duì)性地找出消除事故隱患的方法已成為線路工作者的首要問題。

關(guān)鍵詞：輸電線路；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-8136(2009)35-0015-02

1 研究背景概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電力供應(yīng)的質(zhì)量和數(shù)量提出了更高的要求，由于電網(wǎng)中輸電線路所處環(huán)境的不確定性，使線路運(yùn)行是否安全已成為電網(wǎng)可靠性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

由于輸電線路縱橫延伸幾十甚至幾百千米，處在不同的環(huán)境中。因此高壓輸電線路受所處地理環(huán)境和氣候影響很大，每年電網(wǎng)停電事故主要由線路事故引起。

以前，輸電線路檢查主要靠運(yùn)行人員周期性巡視，雖能發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，但由于本身的局限性，缺乏對(duì)特殊環(huán)境和氣候的檢測(cè)，在巡視周期真空期也不能及時(shí)掌握線路走廊外力變化，極易在下一個(gè)巡視未到之前由于缺乏監(jiān)測(cè)發(fā)生線路事故。因此，線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用而生，其通過無線(GSM／GPRS／CDMA)傳輸方式，對(duì)輸電線路環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、鹽密度、泄漏電流、覆冰、雷電流、周圍施工情況、桿塔傾斜等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供線路異常狀況的預(yù)警，通過對(duì)線路各有效參數(shù)的監(jiān)測(cè)，能夠提高對(duì)輸電線路安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的管理水平，并為輸電線路的狀態(tài)檢修工作提供必要的參考。

2 系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)由兩部分組成，分別是數(shù)據(jù)采集前段(太陽能接收板、通訊系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、抗干擾系統(tǒng)等)和后臺(tái)收集系統(tǒng)組成。采集前段是一臺(tái)高性能的嵌入式計(jì)算機(jī)，其主供電源為太陽能接收板，可以全天候作業(yè)。通過預(yù)先設(shè)定的程序定時(shí)對(duì)周圍的各種數(shù)據(jù)。比如溫度、濕度、風(fēng)向等進(jìn)行分析收集，視頻探頭可以不間斷對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，前臺(tái)系統(tǒng)對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，通過無線(GSM／GPRS／CDMA)傳輸方式可以及時(shí)傳輸至后臺(tái)控制中心。后臺(tái)接受終端可以對(duì)所收集的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果有針對(duì)性地對(duì)相關(guān)桿塔采取防范措施，降低線路事故的發(fā)生。

3 輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)可以采取積木式結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同地理環(huán)境和氣候監(jiān)測(cè)不同的線路參數(shù)，監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器采取統(tǒng)一的軟件平臺(tái)，便于綜合分析、比較?，F(xiàn)對(duì)常用的幾種監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行分析：

3.1 微氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

輸電線路由于其分散性特點(diǎn)，所處環(huán)境變化較多，極易由風(fēng)偏、雷擊、污穢等引起線路故障，特別是局部環(huán)境的變化及時(shí)掌握更需要在線數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。

微氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)輸電線路走廊微氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)等，能將所測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、等氣象參數(shù)及嚴(yán)密數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過定期數(shù)據(jù)傳送，使線路技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)曲線能及時(shí)掌握線路運(yùn)行環(huán)境的氣候變化規(guī)律，以便采取相應(yīng)的措施(比如：雷區(qū)安裝氧化鋅避雷器、污穢區(qū)采取調(diào)爬等)防止線路發(fā)生停電事故。

3.2 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各種建筑施工改造頻繁。另外處在荒郊野外的桿塔線路極易受到外力的破壞，由此引起的線路跳閘事故逐年增加，傳統(tǒng)的巡視方式已不能滿足現(xiàn)有的安全需求。

因此，在電力行業(yè)，急需一種有力的監(jiān)控、監(jiān)測(cè)手段對(duì)輸電線路周邊狀況及環(huán)境參數(shù)進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，使輸電線路運(yùn)行于可視可控之中。架空輸電線路危險(xiǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)，通過無線通訊實(shí)時(shí)將線路周圍情況傳至后臺(tái)監(jiān)控中心，并可設(shè)置程序?qū)ξ＜熬€路安全的行為進(jìn)行報(bào)警。采取紅外探測(cè)技術(shù)對(duì)輸電線路高危地區(qū)桿塔進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，將事故隱患及時(shí)消除。有效地減少由于線路周圍建筑施工等外力破壞引起的電力事故。在巡視人員不易到達(dá)地區(qū)，大大減少巡視次數(shù)，為輸電線路的巡視及狀態(tài)檢修開辟了新思路。

系統(tǒng)軟件強(qiáng)大的查詢、比較、分析功能?？杉皶r(shí)了解設(shè)備及環(huán)境變化信息，為事故預(yù)防及事后分析提供事實(shí)依據(jù)。

3.3 輸電線路覆冰監(jiān)測(cè)

通過在易覆冰區(qū)域的鐵塔上安裝覆冰自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。通過在線測(cè)量絕緣子垂直負(fù)荷的變量，建立在一個(gè)垂直檔距單元內(nèi)導(dǎo)線自重、風(fēng)壓系數(shù)、絕緣子傾斜角、絕緣子垂直負(fù)荷和導(dǎo)線等值覆冰厚度的數(shù)字模型。適時(shí)檢測(cè)在一個(gè)垂直檔距單元內(nèi)等值覆冰厚度的變化，在根據(jù)線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供預(yù)警值。還能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的覆冰情況進(jìn)行捫照，通過GPRS／CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)將照片、環(huán)境參數(shù)傳往監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心即可隨時(shí)掌握線路的覆冰情況。通過對(duì)照片的比較分析可判斷積冰速度，綜合各種氣象條件，作出相應(yīng)的處理措施，防止大范圍停電事故的發(fā)生。

3.4 桿塔傾斜儀

由于一些樸塔處在采空區(qū)和易沖刷地段，為防止由于桿塔傾倒而引起倒桿斷線事故的發(fā)生，就需要及時(shí)掌握桿塔傾斜發(fā)展情況，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。

桿塔傾斜儀通過自身設(shè)備，程序設(shè)計(jì)傳輸時(shí)間間隔，定時(shí)將樸塔順線路及垂直線路方向的傾斜角度數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)控制中心，通過對(duì)傳輸同數(shù)據(jù)的曲線分析，可以及時(shí)判斷桿塔傾斜的發(fā)展趨勢(shì)，在達(dá)到報(bào)警狀態(tài)時(shí)及時(shí)處理，是礦由開采及雨水樸刷較多地區(qū)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的一種有效手段。

3.5 輸電線路防盜報(bào)警系統(tǒng)

輸電線路近年來被盜事件逐年上升，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國由于塔材被盜、導(dǎo)線被割引起的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上億元之多。由于輸電線路分散在野外，距離長、分散性大，一直以來沒有有效的安全防范措施。

在電力線路上安裝一種探測(cè)器，此探測(cè)器主要感應(yīng)振動(dòng)和熱能，當(dāng)有人靠近桿塔進(jìn)行偷盜時(shí)，儀器感應(yīng)發(fā)出報(bào)警，通過無線網(wǎng)絡(luò)短信傳送至相關(guān)人員手機(jī)上及信息中心。同時(shí)還可根據(jù)需要開發(fā)圖像功能，在啟動(dòng)報(bào)警同時(shí)。啟動(dòng)圖像功能將圖像傳至監(jiān)控中心，保留相關(guān)視頻已做為犯罪證據(jù)以供警方確認(rèn)。

4 項(xiàng)目意義

高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行功能擴(kuò)展，能極大地提升輸電線路運(yùn)行管理水平，通過即時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置，隨時(shí)采集輸電線路現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)、分析、比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、采取措施，防患于未然，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。