摘 ?要：隨著我國現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益發(fā)展，輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)得到了越來越多的應(yīng)用，它對于保障輸電線路的穩(wěn)定、安全運(yùn)作具有十分重大的意義。本文闡述了輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的原理和現(xiàn)實(shí)意義，并著重研究輸電線路技術(shù)中覆冰在線監(jiān)測、雷電在線檢測、桿塔傾斜檢測、導(dǎo)線微風(fēng)震動監(jiān)測、絕緣子污穢在線監(jiān)測、視頻在線監(jiān)測以及輸電線路周圍環(huán)境的建設(shè)和應(yīng)用，并對這一技術(shù)提出了改善和展望意見。

關(guān)鍵詞：覆冰監(jiān)測;雷電在線監(jiān)測;桿塔傾斜監(jiān)測;輸電環(huán)境建設(shè)

中圖分類號：TM75???文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

國家經(jīng)濟(jì)的繁榮帶動了電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，而隨著人們對于電能越來越大的需求和應(yīng)用，傳統(tǒng)的靠人力巡查來對輸電線路進(jìn)行監(jiān)測和檢修，不僅效率低下，浪費(fèi)大量的人力物力，更不利于對輸電線路進(jìn)行及時有效的排查，及時發(fā)現(xiàn)缺陷與隱患。所以，輸電線路在線檢測技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生，替代了傳統(tǒng)的人力排查監(jiān)測，提高了輸電線路的運(yùn)行維護(hù)水平。

1 輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的原理

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)，就是在日常輸電線路上安裝設(shè)備儀器，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和特征體量進(jìn)行實(shí)時的數(shù)據(jù)分析記錄，并實(shí)時的上傳回監(jiān)控中心的一種技術(shù)。在輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成上來看，多采用的是二級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包含線上監(jiān)測設(shè)備、線路監(jiān)測基站的搭建和監(jiān)測中心。輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)具體的工作原理就需要工作人員掌握牢靠的在線監(jiān)測技術(shù)信息參數(shù)，其參數(shù)包羅了環(huán)境運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。所謂的輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)就是對這些參數(shù)進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的分析檢測，來實(shí)現(xiàn)輸電線路的在線管理和檢驗(yàn)，對可能出現(xiàn)的線路故障問題進(jìn)行提前的預(yù)警和提供及時有效的解決方案^[1]。

2 輸電線路在線監(jiān)測的意義

電力作為人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中必不可少的基本能源，它的正常供應(yīng)是保證千家萬戶幸福生活和各行業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。其清潔、無污染的優(yōu)點(diǎn)是其他資源所無法比擬的。隨著電能應(yīng)用范圍的越來越廣，電力行業(yè)在人們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔迷絹碓街匾?。國家對電力行業(yè)的大力扶持，讓其成為國家眾多基礎(chǔ)行業(yè)中的重中之重，對國家社會的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。正是基于這一點(diǎn)，如何保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和人們?nèi)粘９ぷ魃钪须娔苜Y源的供應(yīng)，就對電力行業(yè)提出了越來越高的要求。因此，做好輸電線路的在線監(jiān)控工作，保障電力能源的正常供應(yīng)不間斷，對于國家的發(fā)展、人民的幸福具有舉足輕重的作用。而輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)和應(yīng)用，就顯得尤為的重要^[2]。

3 輸電線路在線監(jiān)測的建設(shè)與應(yīng)用

3.1 覆冰在線監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)與應(yīng)用

覆冰在線監(jiān)測技術(shù)，就是指在極度惡劣的天氣條件之下，對輸電線路在覆蓋冰層的前提下，進(jìn)行的實(shí)時監(jiān)測。覆冰在線監(jiān)測技術(shù)的原理為：其一，根據(jù)輸電線路拉力數(shù)據(jù)來分析是否有冰雪覆蓋線路，設(shè)立絕緣子串拉力傳感設(shè)施，監(jiān)測輸電線路區(qū)域的受力情況，在根據(jù)周圍環(huán)境的指標(biāo)數(shù)據(jù)，例如濕度、風(fēng)力、溫度等等，將參數(shù)一一分析比對，傳輸給監(jiān)控中心的工作人員，以便其作出相應(yīng)的應(yīng)對方案。其二，收集輸電線路的有關(guān)參數(shù)，例如傾斜角度、弧垂、導(dǎo)線重量等等相關(guān)的數(shù)據(jù)，與覆冰時的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對參考，就能夠計(jì)算出大概的覆冰量，從而評估出線路的危險(xiǎn)程度，及時制定方案來進(jìn)行解決^[3]。如某線路參數(shù)為：

LGJ-240/30?K=2.5?V=28.8m/s?C=20mm

監(jiān)測過程中，拉斷力應(yīng)在75000N以上，自重負(fù)載9.0N/m以上，截面積為270mm²，彈性模量為73000N/mm²，膨脹系數(shù)（熱）為0.00001960（1/度），張力上限30000N，運(yùn)行張力平均值18000N?？赏ㄟ^在線監(jiān)測收集上述參數(shù)的實(shí)時數(shù)據(jù)，評析覆冰危險(xiǎn)系數(shù)，超過張力上限和彈性模量最大值，應(yīng)著手處理覆冰。

3.2 雷電在線監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)與應(yīng)用

雷電在線監(jiān)測技術(shù)，其原理是通過對雷電發(fā)生時所產(chǎn)生的電磁輻射信號等一系列的信號進(jìn)行檢測，再由技術(shù)人員針對雷電信息波段的分析計(jì)算來定位出發(fā)生雷電事故的輸電線路區(qū)域。廣東地區(qū)氣候潮濕，經(jīng)常會遇到雷電暴風(fēng)雨的天氣，這就對電力工作人員的雷點(diǎn)檢測技術(shù)提出了很高的要求。在線雷電監(jiān)測系統(tǒng)就是這樣一個非常有效的檢測系統(tǒng)。其通過對收到雷電干擾的線路地段進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，根據(jù)電磁輻射信號和雷電波段信息的反饋，分析計(jì)算出雷電發(fā)生的位置、時間，以及雷擊時的電流幅度、回?fù)艉蜆O性情況，動態(tài)的呈現(xiàn)出該區(qū)域的雷電活動情況。再具體的實(shí)際運(yùn)用中，需要根據(jù)雷電電流值和雷電產(chǎn)生次數(shù)進(jìn)行分析比對，并結(jié)合實(shí)際情況，整理出相關(guān)數(shù)據(jù)。雷電電流的測量可以從電流的波形和幅值兩方面進(jìn)行判斷。

3.3 桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)與應(yīng)用

桿塔是輸電線路的載體和基礎(chǔ)，它的穩(wěn)定性是對輸電線路持續(xù)提供電力的重要保障，只有保證了桿塔的穩(wěn)定，才能使得電力線路穩(wěn)定的工作。電力鐵塔受到地殼移動、風(fēng)吹、腐蝕、冰雪災(zāi)害、作業(yè)承載不均等的影響，會產(chǎn)生一定的起伏波動和姿態(tài)變化，如果超過一定界限，就會產(chǎn)生變形、傾斜、傾倒等致命的危險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅到電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。所以針對這一問題，桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)建設(shè)的搭建和應(yīng)用就應(yīng)運(yùn)而生。輸電線路地災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)原理是通過跟蹤北斗衛(wèi)星信號，實(shí)時提供的監(jiān)測點(diǎn)毫米級精確位置，計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)到北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)中基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，測算基線變化，對差異數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，對結(jié)果進(jìn)行判別，達(dá)到預(yù)警目的。

3.4 導(dǎo)線微風(fēng)震動監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)與應(yīng)用

根據(jù)以往的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致導(dǎo)線微風(fēng)震動的原因一般都很隱蔽，但是其造成的隱患卻很大。表面來看，導(dǎo)線的微風(fēng)震動對于輸電線路的影響似乎不大，但是實(shí)際上，卻很容易導(dǎo)致線路的疲勞斷股，量的積累最后造成質(zhì)的變化。由于受到工作人員長期的忽視，導(dǎo)線的微風(fēng)震動在到達(dá)一定程度后，就會給電力的傳輸造成很大的影響。導(dǎo)線微風(fēng)震動監(jiān)測技術(shù)就是通過安裝振動儀來對輸電線路接觸點(diǎn)和一定距離的線路進(jìn)行監(jiān)控和測量，在結(jié)合線路周圍的環(huán)境因素，進(jìn)而分析計(jì)算微風(fēng)震動所導(dǎo)致的輸電線疲勞隱患，進(jìn)而幫助線路運(yùn)維人員對其進(jìn)行必要的維修和更換，以此來確保輸電線路的正常運(yùn)行^[4]。

3.5 絕緣子污穢在線監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)與應(yīng)用

絕緣子的布置分為水平布置和垂直布置兩種。在實(shí)際情況中，有很多無法預(yù)料的突發(fā)狀況，存在著很多的風(fēng)險(xiǎn)根本無法避免。所以在絕緣子布置項(xiàng)目過程中，計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)度會存在一定的差異，這就需要施工人員及時的進(jìn)行調(diào)整和比對進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)影響進(jìn)程的問題加以解決，保證工程的如期完成，盡早的實(shí)現(xiàn)絕緣子污穢在線監(jiān)測技術(shù)的落實(shí)。在搜集的信息的過程中，會遇到一些無用的信息，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，從而減少計(jì)算量，降低工作負(fù)擔(dān)。電力負(fù)荷中心發(fā)電的不平衡，遠(yuǎn)距離、大功率的輸電，輸電線路所途徑的地區(qū)氣候問題等等復(fù)雜多變的情況在所難免，所以研究污穢、冰雪覆蓋、低氣壓等等復(fù)雜環(huán)境下的絕緣子放電屬性和電壓調(diào)節(jié)都是非常必要的。這對于絕緣子污穢在線監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用來說都是必須要考慮到的因素。

3.6 視頻在線監(jiān)測技術(shù)的建設(shè)與應(yīng)用

輸電線路的視頻在線監(jiān)測應(yīng)用的范圍十分的廣泛。在林區(qū)、動物活動頻繁的地區(qū)、人口密集區(qū)、事故易發(fā)區(qū)等等地區(qū)，視頻在線監(jiān)控技術(shù)擁有非常高的運(yùn)用價(jià)值。通過在線視頻監(jiān)控技術(shù)，可以清晰的還原上述區(qū)域的場景，簡單明了的掌握輸電線路周圍的環(huán)境因素，及時發(fā)現(xiàn)對于輸電線路可能造成影響的行為，并可以及時的制定出相應(yīng)的預(yù)防和解決辦法。在實(shí)際工作中，建議引入智能評估技術(shù)，就監(jiān)測結(jié)果給予預(yù)警。可采用分布式控制技術(shù)、PLC邏輯控制技術(shù)、CAN總線技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，構(gòu)成多技術(shù)聯(lián)合工作的在內(nèi)線監(jiān)測模式，以集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)上述功能性模塊的有序作業(yè)。如監(jiān)測范圍內(nèi)共有X條輸電線路，可選取易出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的線路，在線路周邊放置傳感器和監(jiān)測設(shè)備。假定有動物攀援至線路處，線路所受壓力將出現(xiàn)變化，默認(rèn)線路工作時的標(biāo)準(zhǔn)壓力為W，則動物攀援至線路上可導(dǎo)致線路受壓水平出現(xiàn)變化，該變化可變現(xiàn)為一個非線性的數(shù)集：

X=[X_-n……X_-2;X_-1;X;X₁;X₂……X_n]

因動物攀援可導(dǎo)致線路壓力出現(xiàn)“高、低相間”似的變化，即便該動物不處于監(jiān)控范圍內(nèi)，傳感器也可以將通過通信線路進(jìn)行信息傳遞，單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)記憶，可評估該線路所受壓力存在異常，即可給出預(yù)警，由人員嘗試進(jìn)行驅(qū)趕或其他處理。

4 輸電線路在線監(jiān)測建設(shè)與應(yīng)用的改善

4.1 各類監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)和完善

做到對監(jiān)測系統(tǒng)的有效維護(hù)。通常情況下，為了對輸電線路進(jìn)行全方位的監(jiān)控，會設(shè)置非常多的監(jiān)控地點(diǎn)和監(jiān)控設(shè)備，這就容易導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)的重疊和混亂。這就需要指派專家工作人員對其進(jìn)行系統(tǒng)的梳理規(guī)劃，減少設(shè)別系統(tǒng)的重疊。并實(shí)時的進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，保證不同的輸電線路監(jiān)測設(shè)備始終處于高效工作的狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)或者設(shè)備的故障，及時的組織人員進(jìn)行維修和更換，以確保輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的整體運(yùn)行，為持續(xù)的供電作業(yè)提供保障。增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且積極開發(fā)遠(yuǎn)程維護(hù)修復(fù)技術(shù)，降低成本，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控價(jià)值的最大化。如利用衛(wèi)星進(jìn)行桿塔功能監(jiān)測，工作模式見圖1。

該模式下，多個衛(wèi)星可通過不同角度實(shí)時進(jìn)行桿塔定位，精確度可達(dá)到厘米級，地面接收站可取流動式，將移動接收站放置于高點(diǎn)，實(shí)時接收衛(wèi)星信號，了解桿塔是否出現(xiàn)了傾斜和偏移，并借助視頻系統(tǒng)予以信息傳遞，及時處理?xiàng)U塔出現(xiàn)的問題。

4.2 對監(jiān)控人員加強(qiáng)培訓(xùn)

首先，拋開以往陳舊的監(jiān)控思路，對監(jiān)控人員進(jìn)行系統(tǒng)而專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，讓工作人員能夠熟練的使用各種監(jiān)控設(shè)備，并可以根據(jù)設(shè)備反饋回來的參數(shù)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析，及時的找到輸電線路系統(tǒng)中的問題所在，準(zhǔn)確的制定出解決方案，保證供電線路持續(xù)穩(wěn)定的工作。其次，制定相應(yīng)的人員管理制度，讓輸電線路在線監(jiān)控的工作人員能夠按照要求規(guī)范的操作設(shè)備，分析數(shù)據(jù)，制定解決辦法。最后，做好監(jiān)控系統(tǒng)人員的調(diào)度工作，使其適應(yīng)現(xiàn)有的在線監(jiān)測工作要求。轉(zhuǎn)變以往的工作模式，熟悉現(xiàn)有的工作流程，讓輸電線路在線監(jiān)測工作流暢有序的進(jìn)行，保證輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)能夠發(fā)揮出百分之百的實(shí)際效用。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國輸電線路監(jiān)測技術(shù)的不斷完善發(fā)展，輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的作用受到越來越多的電力企業(yè)的認(rèn)可和信賴。

參考文獻(xiàn)

[1]李冰彧.輸電線路視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)及探討[D].華北電力大學(xué)（北京），2017.

[2]杜思橋.臨安市輸電設(shè)備安全預(yù)控平臺建設(shè)[D].華北電力大學(xué)（北京），2017.

[3]李明磊.輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].科技展望，2016，26（05）：89.

[4]馮景良.在線監(jiān)測技術(shù)在輸電線路運(yùn)行檢修中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（16）：204.

收稿日期：2019-07-12

作者簡介：江流峰（1986—），男，漢族，廣東河源人，工程師，本科，研究方向：輸配電運(yùn)行與檢修。