1. 引言
輸電線路是電力系統(tǒng)的命脈，其安全運(yùn)行至關(guān)重要。在冬季及初春時(shí)節(jié)，當(dāng)導(dǎo)線覆冰后受到特定風(fēng)速和風(fēng)向的風(fēng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種低頻率（0.1-3 Hz）、大振幅（可達(dá)十幾米）的自激振動(dòng)現(xiàn)象，即導(dǎo)線舞動(dòng)。導(dǎo)線舞動(dòng)危害極大，可能導(dǎo)致：

相間短路： 舞動(dòng)造成導(dǎo)線間間隙減小，引發(fā)閃絡(luò)跳閘。

金具損壞： 導(dǎo)致線夾、間隔棒、防震錘等部件疲勞斷裂。

桿塔受力失衡： 產(chǎn)生動(dòng)態(tài)張力，可能導(dǎo)致塔材扭曲甚至倒塔。

線路停運(yùn)： 造成大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間停電，帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。

傳統(tǒng)的人工巡檢和定期檢修模式無(wú)法捕捉和應(yīng)對(duì)突發(fā)性舞動(dòng)事件。因此，建立一套全方位的導(dǎo)線舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)線路狀態(tài)“可知、可視、可控”，從被動(dòng)應(yīng)對(duì)向主動(dòng)預(yù)警轉(zhuǎn)變的必然選擇。

2.設(shè)計(jì)目標(biāo)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)： 7x24小時(shí)不間斷采集導(dǎo)線舞動(dòng)振幅、頻率、軌跡等關(guān)鍵參數(shù)。

精準(zhǔn)感知： 采用高精度傳感器，準(zhǔn)確還原舞動(dòng)形態(tài)。

智能預(yù)警： 基于舞動(dòng)強(qiáng)度和線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)智能告警。

誘因關(guān)聯(lián)： 同步監(jiān)測(cè)氣象條件（風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度）和導(dǎo)線狀態(tài)（張力、傾角），分析舞動(dòng)成因。

決策支持： 提供舞動(dòng)數(shù)據(jù)分析和報(bào)告，為舞動(dòng)治理（如加裝防舞器）和運(yùn)維策略提供依據(jù)。

3、監(jiān)測(cè)原理

基于慣性測(cè)量單元（IMU）的舞動(dòng)軌跡重構(gòu)技術(shù)原理： 在導(dǎo)線（或間隔棒）上安裝高精度舞動(dòng)傳感器，內(nèi)置三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀。對(duì)導(dǎo)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。

加速度傳感器

加速度傳感器的主要作用是對(duì)輸電線路舞動(dòng)的加速度信息進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，根據(jù)輸電線路的檔距在導(dǎo)線上均勻布置n個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線在發(fā)生舞動(dòng)的情況下各節(jié)點(diǎn)處不同時(shí)刻在三個(gè)方向上的加速度信號(hào)。傳感器系統(tǒng)采用電池供電方式，并通過(guò)短距離無(wú)線通信模塊將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測(cè)分機(jī)。

監(jiān)測(cè)主機(jī)

監(jiān)測(cè)主機(jī)是安裝在輸電線路桿塔上，主要工作是將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境氣象（溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、雨量、光輻射等）等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，通過(guò)4G通信方式發(fā)送至監(jiān)控中心。監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)置數(shù)據(jù)模塊、計(jì)算模塊、控制中心、電源模塊、傳輸模塊等。

審核編輯 黃宇