輸電線路在線監測系統

隨着社會經濟的高速發展，各行各業對電力供應的質量和數量提出了更高的要求，由於電網中輸電線路所處環境的不確定性，使線路運行是否安全已成為電網可靠性的一項重要指標。

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

以前，輸電線路檢查主要依靠運行維護人員週期性巡視，雖能發現設備隱患，但由於本身的侷限性，缺乏對特殊環境和氣候的檢測，在巡視週期真空期也不能及時掌握線路走廊外力變化，極易在下一個巡視未到之前由於缺乏監測發生線路事故。因此，輸電線路在線監測系統應用而生，其通過無線(GSM/GPRS/CDMA)傳輸方式，對輸電線路環境通道環境、温度、濕度、風速、風向、泄漏電流、覆冰、導線温度、風偏、弧垂、舞動、絕緣子污穢、周圍施工情況、杆塔傾斜等參數進行實時監測，提供線路異常狀況的預警，通過對線路各有效參數的監測，能夠提高對輸電線路安全經濟運行的管理水平，併為輸電線路的狀態檢修工作提供必要的參考。

，在監控中心不僅看到現場圖像，還可以通過各項監測採集的數據實時分析、診斷和預測線路運行狀態，採取適當的措施以消除、減輕險情，保證輸電線路的安全、穩定運行。

輸電線路監測系統包括如下子系統：

1、輸電線路圖像視頻在線監測系統；

2、輸電線路微氣象在線監測系統；

3、輸電線路杆塔傾斜在線監測系統；

4、輸電線路覆冰在線監測系統；

5、輸電線路絕緣子泄漏電流在線監測系統；

6、輸電線路導線（金具）温度在線監測系統；

7、輸電線路風偏、舞動、弧垂在線監測系統；

輸電線路在線監測系統由兩部分組成，分別是數據採集前端(太陽能供電系統、數據採集系統、通訊系統等)和後端分析處理系統組成。採集前端是一台高性能的數據採集主機，其主供電源為太陽能板，有些地域還可以根據實際情況加裝風力發電機，可以全天候作業。通過預先設定的程序定時對周圍的各種數據，比如温度、濕度、風向等進行分析收集，視頻探頭可以不間斷對周圍環境進行實時監測，前台系統對所收集數據進行處理後，通過無線(GSM/GPRS/CDMA)傳輸方式可以及時傳輸至後台控制中心。後端分析處理系統可以對所收集的相關數據進行分析，根據分析結果有針對性地對相關杆塔採取防範措施，降低線路事故的發生。

輸電線路在線監測系統的組成可以採取積木式結構，針對不同地理環境和氣候監測不同的線路參數，監測中心服務器採取統一的軟件平台，便於綜合分析、比較。

1、微氣象監測系統

輸電線路由於其分散性特點，所處環境變化較多，極易由風偏、雷擊、污穢等引起線路故障，特別是局部環境的變化及時掌握更需要在線數據的監測。

微氣象監測系統主要對輸電線路走廊微氣象環境數據進行在線監測等，能將所測監測點温度、濕度、風速、風向、氣壓、雨量、光輻射等氣象參數及嚴密數據進行分析。通過定期數據傳送，使線路技術人員根據數據曲線能及時掌握線路運行環境的氣候變化規律，以便採取相應的措施(比如：雷區安裝氧化鋅避雷器、污穢區採取調爬等)防止線路發生停電事故。

2、視頻在線監測系統 ^[1] 

由於經濟發展，各種建築施工改造頻繁。另外處在荒郊野外的杆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，傳統的巡視方式已不能滿足現有的安全需求。

因此，在電力行業，急需一種有力的監控、監測手段對輸電線路周邊狀況及環境參數進行全天候監測，使輸電線路運行於可視可控之中。架空輸電線路危險點遠程監控系統採用先進的數字視頻壓縮技術，通過無線通訊實時將線路周圍情況傳至後台監控中心，並可設置程序對危及線路安全的行為進行報警。採取紅外探測技術對輸電線路高危地區杆塔進行全天候監測，將事故隱患及時消除。有效地減少由於線路周圍建築施工等外力破壞引起的電力事故。在巡視人員不易到達地區，大大減少巡視次數，為輸電線路的巡視及狀態檢修開闢了新思路。系統軟件強大的查詢、比較、分析功能。可及時瞭解設備及環境變化信息，為事故預防及事後分析提供事實依據。

3、覆冰監測系統

通過在易覆冰區域的鐵塔上安裝覆冰自動監測站。採用準確的監測分析方法和實用的數學模型，對輸電線路覆冰狀態進行實時監測，能夠對在惡劣大氣環境中運行的高壓輸電線路及變電站絕緣子的覆冰（雪）情況進行在線監測，適時檢測在一個垂直檔距單元內等值覆冰厚度的變化，在根據線路設計標準，為用户提供預警值。還能夠對現場的覆冰情況進行拍照，通過GPRS/CDMA無線通訊網絡將照片、環境參數傳往監控中心，在監控中心即可隨時掌握線路的覆冰情況。通過對照片的比較分析可判斷積冰速度，綜合各種氣象條件，做出相應的處理措施，防止大範圍停電事故的發生。

4、杆塔傾斜在線監測系統

由於一些杆塔處在採空區和易沖刷地段，為防止由於杆塔傾倒而引起倒杆斷線事故的發生，就需要及時掌握杆塔傾斜發展情況，以便及時採取相應的措施。

杆塔傾斜傳感器將採集到的杆塔橫向傾斜、縱向傾斜、複合傾斜等數據通過3G/GPRS/EDGE/CDMA1X發送到監測中心，監測中心對橫向傾斜、縱向傾斜等狀態參數進行數據存儲、顯示、統計報表並結合杆塔自身設計參數進行分析，完成杆塔傾斜的多參數預警功能。可以及時判斷杆塔傾斜的發展趨勢，在達到報警狀態時及時處理，是礦井開採及雨水樸刷較多地區進行在線監測的一種有效手段。