林章棟

【摘 要】我國電力資源非常豐富，能夠滿足人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活需求，但是，由于我國地域遼闊，而電力資源又大多集中在某一區(qū)域，這就導(dǎo)致了某些偏僻地區(qū)的用電困難，目前解決這一問題的主要途徑就是建設(shè)輸電線路，將電能運向全國各地。在輸電線路的架設(shè)過程中，又由于我國地形的復(fù)雜以及山火頻發(fā)，對于電力的輸送都帶來了一定的影響。所以，做好山火的預(yù)警工作對于輸電線路安全使用具有重要作用。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用現(xiàn)狀；輸電線路；山火預(yù)警

自然災(zāi)害是人為避免不了的，其對于輸電工程的開展具有著嚴重的影響，而如何預(yù)防這些天災(zāi)對于輸電線路的威脅則至關(guān)重要。山火的發(fā)生不僅會引起電路的跳閘，對電路系統(tǒng)產(chǎn)生損毀，并且還會將架線建筑塔燒毀，造成大量的人員傷亡，影響人們生產(chǎn)生活的正常用電。因此，如何做好山火的預(yù)警就顯得尤為重要。

1 應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)的現(xiàn)狀

（1）利用AVHRR/NOAA對林火進行監(jiān)控

在草原以及森林的火點定位以及火災(zāi)檢測等工作當(dāng)中經(jīng)常會使用到NOAA衛(wèi)星數(shù)據(jù)。其能夠?qū)嵭须p星交錯運行，全天候?qū)Φ孛嫔贤坏貐^(qū)實施四次觀測。而AVHRR輻射儀擁有非常高的分辨率，包含有五個通道。同時，氣象衛(wèi)星也能夠?qū)Φ孛娴臏囟葘嵭泻芎玫姆直?，這樣對于山火的預(yù)警，保障輸電線路的安全則起到了重要的作用。

（2）利用MODI/SEOS對林火進行監(jiān)測

EOS衛(wèi)星屬于一種雙星系統(tǒng)，其位置臨近太陽的同步極軌，共由兩種衛(wèi)星組成。MODIS則是一款光學(xué)探測設(shè)備，被搭載在MODIS衛(wèi)星上，其共包含有36個通道。當(dāng)處于紅外環(huán)境下，其具有505到1000米的星下分辨率，當(dāng)處于可見光環(huán)境下則具備250到500米的星下分辨率，因此，對于地形地貌以及地球表面的物體MODIS都能夠清晰的顯示出來。與其他遙感衛(wèi)星相比，MODIS具有更高的山火檢測能力。與此同時，MODI/SEOS和AVHRR/NOAA還具備監(jiān)測面更廣以及監(jiān)測速度更快的特點，能夠有效的將山火受災(zāi)面積推測出來。以此來達到保護輸電線路的目的[1]。

2 應(yīng)用無線傳感技術(shù)

山火的發(fā)生大多受氣象因素的影響，比如降水量、風(fēng)力以及氣溫等，通過這些方面的相互作用，就會造成山火災(zāi)害的發(fā)生。山上植被的含水率對山火災(zāi)害的發(fā)生同樣影響不小，當(dāng)其具有很高的含水率時，那么發(fā)生山火災(zāi)害的幾率就會很低。同時，風(fēng)的方向以及風(fēng)的大小都會影響到山火的蔓延方向以及強度，對于監(jiān)測山火的情況具有重要的價值。

此外，溫度也可以作為一項山火監(jiān)測的指標，當(dāng)降水量過低時，必定造成溫度的升高，這樣發(fā)生山火的幾率就會增加。針對這些影響因素制作成各式探測器，對于火災(zāi)預(yù)警具有十分重大的意義。比如溫度傳感器、濕度傳感器以及感煙式傳感器等。

（1）感溫式探測器

根據(jù)工作模式的不同，可以將溫度火災(zāi)探測器分為復(fù)合型、差溫型以及定溫型三種。復(fù)合型探測器擁有差溫以及定溫探測器的功能。差溫型探測器對于急速上升的溫度會進行報警。定溫型的探測器則是一旦溫度高于預(yù)先設(shè)定的溫度，那么探測器就會報警，在這三款探測器當(dāng)中，都擁有很多的熱敏原件[2]。通過溫度探測器的使用，將能夠很好的預(yù)測火災(zāi)的發(fā)生，進而對輸電線路進行提早的保護。

（2）感煙式探測器

根據(jù)其工作原理不同可以將感煙式探測器分為光電感煙和離子感煙兩大類。固體物質(zhì)在燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的煙霧，而感煙式探測器則能夠靈敏的捕捉到這些煙霧粒子，進而發(fā)起警報。通過這類傳感器的應(yīng)用，同樣能夠?qū)馂?zāi)的蔓延起到預(yù)警作用，進而保護附近輸電線路的安全。

（3）感光式探測器

物體在燃燒的過程中會將自身一部分的熱能轉(zhuǎn)化為光能，在這些光能當(dāng)中則包含有紫外線以及紅外線，感光式探測器就是通過對這些紅外線以及紫外線進行識別來探測火災(zāi)的發(fā)生情況。一般情況下，當(dāng)光線較差時會使用感光式探測器，其可以利用紅、紫外線進行識別。

（4）燃燒音探測器

此類探測器主要的工作原理就是識別火災(zāi)發(fā)生過程中所產(chǎn)生的聲音的頻率，用過頻率的變動來檢測火災(zāi)的發(fā)生情況。當(dāng)有物體燃燒的時候，就會發(fā)生熱氣對流以及空氣膨脹的現(xiàn)象，這時就會產(chǎn)生低頻域聲音。當(dāng)火勢進一步擴大時，低頻域的聲音也隨之不斷增大。燃燒音探測器正是通過捕捉低頻音來進行工作的。在輸電線路當(dāng)中所能夠起到很好的作用。

（5）氣體式探測器

當(dāng)物體經(jīng)過燃燒以及高溫分解之后，就會產(chǎn)生一定的一氧化碳以及二氧化碳等一些特定的氣體。而氣體式探測器就能夠通過識別空氣當(dāng)中存在的氣體來判斷火災(zāi)的發(fā)生情況。金屬氧化物、半導(dǎo)體以及鉑絲可以用于氣體式探測器當(dāng)中，他們能夠準確的判斷空氣當(dāng)中存在的特定氣體的濃度[3]。

（6）圖像型探測器

在探測大空間的火災(zāi)工作時一般都會采用圖像型探測器，其能夠通過監(jiān)測紅外線、觀測普通影像的方式來查看是否有火災(zāi)發(fā)生。在圖像探測器中，主要應(yīng)用的原理就是分析不同光線各自所具備的輻射特性，進而對火焰的圖像信息進行分析，判斷火災(zāi)情況。

無線傳感以及衛(wèi)星遙感不僅對山火的監(jiān)測預(yù)警具有重要的作用，同樣對輸電線路適用，對于保護線路安全，保障電力正常輸送具有重要的意義。

3 無線傳感與衛(wèi)星遙感的對比以及未來展望

如今在山火預(yù)警方面較為普遍使用的就是衛(wèi)星遙感技術(shù)，該類技術(shù)不僅監(jiān)測范圍廣、信息量大，而且投資小，但是其也存在著一定的弊端。在山火災(zāi)害監(jiān)測過程中，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)嵤崟r、全面的檢測，但是在落實上會存在一定的困難。一般來說，因為衛(wèi)星存在過境時間的問題，所以致使衛(wèi)星遙感難以對火災(zāi)情況進行實時的監(jiān)測，沒有辦法對生命周期比較短的火電進行捕捉，對于小于100米的熱輻射也不能很好的監(jiān)測。同時，天氣以及環(huán)境也會對衛(wèi)星監(jiān)測起到影響，比如云層的遮擋。

要想通過衛(wèi)星獲得火災(zāi)數(shù)據(jù)，需要通過氣象部門或者是衛(wèi)星接收站，該類數(shù)據(jù)具有嚴格的保密性以及依賴性。而傳感器則對電源提出相對高的要求，野外探測需要電池能夠長時間使用，并且可以進行太陽能充電。傳感設(shè)備具有非常高的精密度，而在野外的環(huán)境又比較惡劣，這就對傳感器的可靠性以及穩(wěn)定性提出較高的要求。

如今，我國在電力方面主要是通過無線傳感技術(shù)與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合的方法來監(jiān)測輸電線路走廊周圍的山火，通過二者的互補來對輸電線路的實時性以及可靠性進行提升。

4 總結(jié)

通過上面的論述可以看到，當(dāng)前我國在監(jiān)測輸電線路山火的過程中主要是通過無線傳感與衛(wèi)星遙感相結(jié)合的方式，通過二者的互補，不僅解決了實時性的問題，同時對提升監(jiān)測工作的可靠性以及穩(wěn)定性具有重大的意義，對于促進我國電力行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有積極作用。

【參考文獻】

[1]葉立平，陳錫陽，何子蘭，謝從珍，黃健華.山火預(yù)警技術(shù)在輸電線路的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014（6）：145-153.

[2]藍慶仕.山火預(yù)警技術(shù)在輸電線路的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)月刊，2016，35（19）.

[3]羅洋，王曉冬，黃琪.基于山火預(yù)警技術(shù)的輸電線路穩(wěn)定性研究[J].工程技術(shù)：全文版，2016（10）：00239-00239.endprint