一、項(xiàng)目背景

由于高壓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。傳統(tǒng)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，特高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用而生。

二、系統(tǒng)原理

高壓輸電線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由若干監(jiān)測(cè)子站和服務(wù)器組成。其中，監(jiān)測(cè)子站部署在電力桿塔上，其自身又由監(jiān)測(cè)子站主機(jī)和一系列數(shù)據(jù)采集單元等組成。監(jiān)測(cè)子站主機(jī)內(nèi)置GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)通信模塊、充電控制器等，監(jiān)測(cè)子站負(fù)責(zé)從各采集單元接收數(shù)據(jù)，并將其通過GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)輸電線路的遠(yuǎn)程視頻、微氣象、覆冰、桿塔傾斜、弧垂/風(fēng)偏、防盜報(bào)警、雷擊、舞動(dòng)等線路情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，大幅提升高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性以及決策處置的智能化水平。

三、系統(tǒng)組成

高壓輸電線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由前端采集單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元、監(jiān)控中心三部分組成。

1、監(jiān)測(cè)主機(jī)，監(jiān)測(cè)主機(jī)是一臺(tái)高性能的數(shù)據(jù)采集主機(jī)，其主供電源為太陽能板和蓄電池，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)行分析采集，可以不間斷對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。超強(qiáng)的防潮、防雷、防電磁干擾能力適應(yīng)各種惡劣環(huán)境

2、傳輸單元，前端系統(tǒng)對(duì)各種傳感器、探測(cè)器、攝像頭所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，通過4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)高速透?jìng)髦帘O(jiān)控中心。

3、監(jiān)控中心，監(jiān)控中心是系統(tǒng)的“大腦”，由服務(wù)器機(jī)組和平臺(tái)軟件主組成。中心監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表、打印、曲線圖繪制等功能，可對(duì)運(yùn)行中的輸電線路狀態(tài)進(jìn)行定性、定量分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)；

四、子系統(tǒng)功能

1、桿塔傾斜在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9001高壓輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用最新的MEMS傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)，對(duì)位于冰災(zāi)、雪災(zāi)、泥石流、山體滑坡多發(fā)區(qū)、煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)區(qū)域內(nèi)電線桿塔，進(jìn)行雙向傾斜角度（沿線路方向和垂直于線路方向）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)桿塔傾斜角度出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)能夠通過GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，提醒線路運(yùn)行負(fù)責(zé)人對(duì)線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采取相應(yīng)處置措施。

2、絕緣子泄漏電流在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9002高壓輸電線路絕緣子泄漏電流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用在絕緣子串頂部安裝的泄漏電流采集裝置，對(duì)絕緣子因污染、受潮等因素產(chǎn)生的泄漏電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GSM/CDMA/GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

3、導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9003高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用貼附在導(dǎo)線上的高精度溫度傳感器采集導(dǎo)線溫度，并通過 GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將采集到的信息發(fā)送給監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

4、舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9004高壓輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用最新的MEMS傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)，能對(duì)在惡劣大氣環(huán)境中運(yùn)行的高 壓輸電線路的導(dǎo)線舞動(dòng)頻率和幅度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

5、微氣象在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9005型高壓輸電線路微氣象在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓氣象參數(shù)，并通過 GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

6、絕緣子(導(dǎo)線)弧垂/風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9006型高壓輸電線路絕緣子(導(dǎo)線)弧垂/風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用最新的傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電導(dǎo)線弧垂高度和風(fēng)偏角度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，提醒線路運(yùn) 行負(fù)責(zé)人對(duì)線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采取相應(yīng)處置措施。

7、覆冰在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9007型高壓輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過測(cè)量導(dǎo)線重量變化來判斷導(dǎo)線覆冰狀況，并通過GSM/CDMA/GPRS/4G網(wǎng) 絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。可選用采用“模擬導(dǎo)線”監(jiān)測(cè)方式，安裝復(fù)雜度大幅降低。

8、微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9008型高壓輸電線微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線因“卡門漩渦”產(chǎn)生的垂直振動(dòng)現(xiàn)象，并通過 GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

9、遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9009型高壓輸電線路遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用數(shù)字視頻壓縮技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和4G無線通訊技術(shù)等先進(jìn) 技術(shù)，對(duì)惡劣環(huán)境中運(yùn)行的架空高壓輸電線路的運(yùn)行狀況進(jìn)行全天候、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可使管理人員第一時(shí)間了解監(jiān)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)視頻信息。

10、CT取電視頻在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-9009-CT是武漢風(fēng)河智能科技公司針對(duì)供電部門對(duì)輸電線路實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的客觀需求，利用數(shù)字圖像壓縮技術(shù)、 圖像識(shí)別技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和GPRS/3G/4G無線通訊技術(shù)等研制的專用監(jiān)測(cè)設(shè)備，可對(duì)高/低壓輸電線路的運(yùn)行狀況進(jìn)行全天候、不 間斷地遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

11、視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，圖像視頻監(jiān)控單元以圖片視頻監(jiān)控為核心，前端工業(yè)高清攝像頭時(shí)刻關(guān)注輸電線路下的安全隱患，圖像、視頻信息會(huì)通 過設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)推送到監(jiān)控中心，工作人員可隨時(shí)隨地查看輸電線路下有沒有違章作業(yè)等隱患，保證信息真實(shí)，大量減輕巡線人員工 作強(qiáng)度。

12、接地電阻在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-900C型高壓輸電線路桿塔接地電阻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用三電極測(cè)量法和無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電桿塔接地電 阻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GSM/CDMA/GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，提醒線路運(yùn)行負(fù)責(zé)人對(duì)線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采 取相應(yīng)處置措施。桿塔接地電阻是一個(gè)重要數(shù)據(jù)，降低電力線路桿塔接地電阻，可以提高線路的耐雷水平，減少雷害事故，在桿塔附近降低 接觸電壓和跨步電壓，防止人畜觸電事故。該系統(tǒng)支持感應(yīng)取電和太陽能電池板+蓄電池供電兩種方式，安裝方便。投入運(yùn)行后，可使運(yùn)營(yíng) 部門及時(shí)掌握接地情況，提高線路安全運(yùn)行及信息化管理水平。

13、防外破在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-900D型高壓輸電線路防外力破壞在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用綜合微波、被動(dòng)紅外、人工智能三鑒入侵檢測(cè)、數(shù)字視頻壓縮技 術(shù)和4G無線通訊等先進(jìn)技術(shù)，通過全天候?qū)σ曨l監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析的方式，在線預(yù)警線路走廊附近施工以及塔材偷盜狀況，對(duì)大型施工機(jī)械 違章超高作業(yè)、塔材偷盜行為實(shí)時(shí)抓拍照片，可使管理人員第一時(shí)間了解監(jiān)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)視頻信息。

14、絕緣子污穢度在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-900E型高壓輸電線路絕緣子污穢度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)Ω邏哼\(yùn)行環(huán)境中絕緣子鹽密度、灰密度、氣溫、相對(duì) 濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，由運(yùn)行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯 示，并綜合各種參數(shù)計(jì)算分析得出絕緣子的絕緣水平。

15、故障定位在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-900F高壓輸電線路故障定位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其核心部件是安裝在輸電線上的監(jiān)測(cè)終端可以近距離捕捉故障瞬時(shí)的行波信號(hào)，判斷故障類型，并通過公式計(jì)算得出故障發(fā)生的確切位置。

16、接地環(huán)流在線監(jiān)測(cè)，敷設(shè)在電纜溝或電纜隧道內(nèi)的高壓電纜存在著漏電（絕緣損壞）、發(fā)熱起火和外力破壞（盜割、施工損壞）三大問題。武漢風(fēng)河智能科技自主研發(fā)的FH-900L型電纜智能綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用最新的MEMS傳感器技術(shù)、普適計(jì)算技術(shù)和無線通信技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜的接地線環(huán)流、接頭溫度及外力造成的振動(dòng)現(xiàn)象，可有效預(yù)警上述問題，保障線路安全運(yùn)行，減少生命財(cái)產(chǎn)損失。

本系統(tǒng)配備的監(jiān)測(cè)裝置采用CT感應(yīng)取電方式供電，安裝方便。投入運(yùn)行后，可自主監(jiān)測(cè)接地線環(huán)流、電纜(接頭)溫度、電纜振動(dòng)等數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，監(jiān)控中心則通過警燈、警笛、短信、微信等方式通知相關(guān)人員及時(shí)處置。

17、防山火在線監(jiān)測(cè)，F(xiàn)H-900M高壓輸電線路防山火在線監(jiān)測(cè)裝置利用圖像視頻手段、火焰探測(cè)技術(shù)、紅外熱釋重疊測(cè)溫技術(shù)以及紅外輻射探測(cè)技術(shù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視、山火精確定位、環(huán)境溫度探測(cè)以及紅外輻射探測(cè)，并將信息記錄。探測(cè)器在水平360度，垂直180度，距離3—50公里半徑內(nèi)逐點(diǎn)逐行進(jìn)行搜索，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有全部遮擋的明火和暗火，不論白天、夜間24小時(shí)都可以工作，一旦發(fā)生火災(zāi)，將自動(dòng)報(bào)警，并將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)或監(jiān)測(cè)主站系統(tǒng)給消防指揮部門提供參考，以便能及時(shí)補(bǔ)救，避免造成火災(zāi)。

18、驅(qū)鳥，武漢風(fēng)河智能科技自主研發(fā)的FH-900N型高壓輸電線路云控智能綜合驅(qū)鳥系統(tǒng)，具有“云控”、“智能”、“綜合”三大特點(diǎn)，利用最新的MEMS傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)，對(duì)在高壓輸電線路桿塔、變電站附近活動(dòng)的鳥類進(jìn)行監(jiān)測(cè)和驅(qū)離，可以打破鳥類的超強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性，防止其在桿塔或變電站進(jìn)行筑巢等活動(dòng)造成絕緣子串污染、線路短路、跳閘等事故，保障線路安全運(yùn)行。

本系統(tǒng)配備的驅(qū)鳥裝置采用太陽能電池板+蓄電池供電方式，安裝方便。投入運(yùn)行后，可自主監(jiān)測(cè)和驅(qū)離鳥類，同時(shí)將工作狀態(tài)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。監(jiān)控中心也可遠(yuǎn)程控制驅(qū)鳥裝置工作。本系統(tǒng)也可用于果園、糧站、農(nóng)場(chǎng)、飛機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥。