尹斌鴻，黃耀升，呂嘉亮，孫天成，黃 昊

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門 529000）

1 背景分析

隨著社會(huì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，視頻監(jiān)控安防應(yīng)用越來越廣泛，從早期單一的工程化逐漸邁向多元化，將成為視頻監(jiān)控安防最具有發(fā)展?jié)摿Φ男骂I(lǐng)域，為了防止輸電線路下方施工等外力破壞，需要在輸電線路鐵塔危險(xiǎn)點(diǎn)投入多套在線監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，因而需要一種輸電線路的在線監(jiān)控支架。

傳統(tǒng)的輸電線路檢查主要依靠運(yùn)行維護(hù)人員周期性巡視，雖能發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，但缺乏對(duì)特殊環(huán)境和氣候的檢測(cè)，在巡視周期真空期不能及時(shí)掌握線路走廊外力變化，極易在下一次巡視之前由于缺乏監(jiān)測(cè)發(fā)生線路事故，因此輸電線路視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，為了提高電網(wǎng)自動(dòng)化水平和安全可靠性，提高供電可靠性和用電安全水平[1]。目前在輸電線路不同塔型、立桿上安裝視頻監(jiān)測(cè)裝置，需要安裝在合適的高度，此時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)圓管鋼、角鋼，且尺寸有大有小，之前的設(shè)備安裝支架只適用于角鋼，且對(duì)角鋼寬度還有限制；或只適用于圓管鋼且對(duì)圓管直徑也有限制。在實(shí)際安裝監(jiān)控設(shè)備時(shí)，安裝支架與塔型實(shí)際要求很難匹配，造成無法安裝或只能安裝在非監(jiān)控最佳位置。

2 輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用情況分析

輸電線路視頻檢測(cè)裝置在電網(wǎng)行業(yè)高壓輸電線路運(yùn)維工作中廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的人工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、存在安全隱患，通過使用輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置開展智能巡檢工作勢(shì)在必行。

2.1 輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用分類

輸電運(yùn)維應(yīng)用輸電線路視頻檢測(cè)裝置通常分為兩類，一類是槍機(jī)，另一類是球機(jī)[2]。

槍機(jī)即槍型攝像機(jī)，又稱筒機(jī)，其監(jiān)控區(qū)域固定，只能作用于某個(gè)監(jiān)控位置，監(jiān)控方位有限。槍機(jī)一般內(nèi)置紅外燈板，從而可以達(dá)到夜視效果。具有防水功能的槍機(jī)室內(nèi)外均可使用，但市場(chǎng)上有些槍機(jī)并不具備防水功能，所以在采購時(shí)要了解其槍機(jī)是否具備防水性能。槍機(jī)的變焦范圍與選用的鏡頭有關(guān)，且鏡頭易于更換。除此之外，因?yàn)殓R頭的不同，槍機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控或廣角監(jiān)控的轉(zhuǎn)換，所以槍機(jī)更適合在外圍和室外使用。

球機(jī)即智能球型攝像機(jī)，其集攝像機(jī)系統(tǒng)、變焦鏡頭、電子云臺(tái)于一體，在穩(wěn)定性和操控性上比槍型攝像機(jī)更好一些。特別是球機(jī)可以做到整體防爆和防水的效果，這點(diǎn)是槍機(jī)和云臺(tái)組合不能媲美的[3]。槍機(jī)和球機(jī)外觀如圖1 所示。

圖1 槍機(jī)和球機(jī)外觀

2.2 輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用現(xiàn)狀分析

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上也存在輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置支架，分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的輸電線路的在線監(jiān)控支架存在以下不足：

（1）固定結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，安裝不牢固，在大風(fēng)、大雨等天氣情況下，可能會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控移動(dòng)甚至掉落塔下，存在一定的安全隱患。

（2）固定支架不能滿足不同電塔鐵架的安裝需求，不能夠適應(yīng)各種型號(hào)鋼管塔及角鋼塔，無法滿足適用性。

（3）監(jiān)控支架過于固定，不能延伸和旋轉(zhuǎn)角度，安裝固定在塔上，隨著監(jiān)控鏡頭的旋轉(zhuǎn)可能會(huì)被塔身角鋼、鋼管等遮擋，不能起到很好的監(jiān)控效果。

為了解決上述不足，提供一種輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架，具有固定性好，能夠根據(jù)鐵架鋼體大小調(diào)節(jié)固定架、方便伸縮、旋轉(zhuǎn)監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。

3 輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架技術(shù)方案

研制一款新型的輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架，解決適用于各種輸電線路桿塔視頻檢測(cè)需求，適用于各種塔型，為輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置選擇到最佳監(jiān)控位置提供了方案。設(shè)計(jì)如下輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架，共有7 個(gè)零部件組成，包括：

（1）連接固定架，用于輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架連接鐵塔。

（2）鋼管桿，用于支撐并連接連接固定架和連接調(diào)節(jié)板。

（3）滑動(dòng)槽，用于連桿進(jìn)行滑動(dòng)。

（4）連接調(diào)節(jié)板，用于調(diào)節(jié)輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架，并起連接作用。

（5）連桿，通過在滑動(dòng)槽中滑動(dòng)來調(diào)節(jié)到最佳固定位置。

（6）支板，用于云臺(tái)架和輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行連接。

（7）云臺(tái)架，用于支撐和調(diào)節(jié)輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置的位置。

萬能支架主要功能及技術(shù)設(shè)計(jì)思路如下，輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架如圖2 所示，其工作狀態(tài)如圖3 所示。

圖2 輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架

圖3 輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架工作狀態(tài)

設(shè)計(jì)主要由3 個(gè)部分組成，分別是：支架底座，可調(diào)平臺(tái)及支板組成，該支架設(shè)計(jì)材料為不銹鋼，鋼管桿為常見的鋼管，此類鐵塔難以進(jìn)行螺絲固定，創(chuàng)新使用4 個(gè)L 形的連接固定架，通過收緊4 個(gè)連桿，將鋼管進(jìn)行收緊固定，其中連接固定架的連接調(diào)節(jié)板上設(shè)計(jì)兩個(gè)三角卡位，共計(jì)8 個(gè)三角卡位來再次固定鋼管桿，確保對(duì)鋼管桿的壓緊，防止支架底座旋轉(zhuǎn)晃動(dòng)。

可調(diào)平臺(tái)及支架底座內(nèi)開數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形滑動(dòng)槽，可通過螺栓穿過滑動(dòng)槽，收緊螺栓固定的形式調(diào)節(jié)卡位大小，以適用于不同形式的鋼管桿及角鋼塔的鋼材長(zhǎng)度，支架底座和可調(diào)平臺(tái)通過4 顆螺栓進(jìn)收緊固定，通過固定兩部件的不同位置來實(shí)現(xiàn)可調(diào)平臺(tái)的伸縮長(zhǎng)度，確保作業(yè)人員安裝監(jiān)控的位置需求，提高傳統(tǒng)固定位置的監(jiān)控可視范圍，防止監(jiān)控調(diào)節(jié)過程中被遮擋等影響可視情況的發(fā)生。此種設(shè)計(jì)質(zhì)量為3 kg，可適用輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置所有的型號(hào)，可承受500 N 的下壓力，不但可安裝輸電運(yùn)維視頻監(jiān)控，也可安裝施工作業(yè)探照燈、電力安全警示器等設(shè)備，有效提高輸電線路的運(yùn)維監(jiān)視工作。

4 應(yīng)用成效及總結(jié)

作業(yè)人員通過支板將輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置和輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架連接起來，爬上鐵塔選擇最佳觀測(cè)位置，通過連接固定架將萬能支架固定在塔材上，通過連桿在滑動(dòng)槽中的位置調(diào)節(jié)到最合理的觀測(cè)點(diǎn)，完成萬能支架的安裝工作。

該輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架外觀簡(jiǎn)潔美觀，產(chǎn)品化設(shè)計(jì)思路，適合各類塔型、立桿，監(jiān)控設(shè)備可調(diào)，安裝調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單方便，支架生產(chǎn)加工簡(jiǎn)單，均已滿足各類輸電線路安裝輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置的需求。

該成果已于2021—2022 年在江門供電局輸電管理一所試驗(yàn)應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用此成果，使近兩年廣東電網(wǎng)江門供電局輸電管理一所使用的輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性大大增加，同時(shí)輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置對(duì)于防外破、防山火、防樹障、防飄掛物等事件的檢測(cè)實(shí)用性大大提升，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置萬能支架應(yīng)用總結(jié)如下：

（1）從根本上解決了人工巡視模式中間的巡視周期真空期問題，及時(shí)掌握線路走廊外力變化，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路附件是否發(fā)生線路事故。

（2）該萬能支架適用于各類塔型，監(jiān)控設(shè)備位置、角度可調(diào)，使用簡(jiǎn)單方便，便于輸電線路視頻監(jiān)測(cè)裝置的安裝。

萬能支架試運(yùn)行達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，產(chǎn)品性能得到了驗(yàn)證和完善，值得在行業(yè)內(nèi)開展進(jìn)一步推廣。