在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹.ppt

目錄,輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng),輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng),輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)利用光纖傳感技術(shù)、電子測量技術(shù)、通訊技術(shù)、太陽能新能源技術(shù)等新技術(shù)，對導(dǎo)線覆冰、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂、導(dǎo)線微風(fēng)振動、導(dǎo)線舞動、導(dǎo)線張力、次檔距震蕩、絕緣子串風(fēng)偏（傾斜）、桿塔應(yīng)力分布、桿塔傾斜、桿塔振動、桿塔基礎(chǔ)滑移、環(huán)境氣象、圖像（視頻）、桿塔塔材被盜等進行監(jiān)測。,輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng),“傳感器、視頻終端 +無線終端 + 無線寬帶傳輸系統(tǒng) + 現(xiàn)有光纖傳輸網(wǎng)絡(luò) + 后臺控制系統(tǒng)”,輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)控前端系統(tǒng),無線網(wǎng)狀網(wǎng)傳輸系統(tǒng),現(xiàn)有光纖傳輸網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控中心,傳送網(wǎng),無線網(wǎng)橋,無線網(wǎng)橋,遠程控制,無線視頻服務(wù)器,車載服務(wù)器,無線網(wǎng)橋,中繼網(wǎng)橋,無線,溫度傳感器,風(fēng)力傳感器,傾斜傳感器,舞動傳感器,濕度傳感器,拉力傳感器,污穢傳感器,紅外溫度裝置,電力監(jiān)控中心,無線收發(fā)器,輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng),在山區(qū)、郊區(qū)可采用太陽能與風(fēng)能相結(jié)合的供電方式。,多樣化供電系統(tǒng)方式,采用成熟高壓電流感應(yīng)取電技術(shù)，結(jié)合太陽能供電系統(tǒng)或風(fēng)電供電系統(tǒng)（太陽能板/風(fēng)電控制板+控制器+蓄電池），為傳感器、攝像頭和無線寬帶傳輸設(shè)備供電。,業(yè)界最高無線安全等級（支持802.11i、WAPI雙棧安全協(xié)議），提供全方位的無線監(jiān)控安全體系,無線監(jiān)控平臺服務(wù)器,視頻存儲 轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫,網(wǎng)絡(luò)控制防御 基于用戶、終端視頻設(shè)備、 組策略執(zhí)行 提供IP過濾及ARP防御 RF檢測管理,認證 MAC靜態(tài)池 802.1X WAI,加密 WEP WPA/WPA2 WPI,無線收發(fā)器,無線視頻服務(wù)器,無線攝像頭,非法視頻服務(wù)器,X,無線收發(fā)器,交換機,完善的安全保障,底層A/D采集,上層應(yīng)用程序,底層驅(qū)動壓縮,上層用戶態(tài),協(xié)議處理,向上為用戶態(tài)，向下為內(nèi)核態(tài),協(xié)議封包,底層網(wǎng)卡發(fā)包,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖,底層A/D采集,底層驅(qū)動壓縮編碼,協(xié)議處理,協(xié)議封包,底層網(wǎng)卡發(fā)包,內(nèi)核編程技術(shù)保證圖像流暢傳輸?shù)脱訒r（最低50ms）向上為用戶態(tài)，向下為內(nèi)核態(tài),內(nèi)核編程技術(shù) 數(shù)據(jù)流程圖,COPY,COPY,COPY,COPY,COPY,COPY,先進的數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù),基于模塊化架構(gòu)，柔性可擴展，部署靈活，具備良好的兼容性，支持第三方設(shè)備管理 多叉樹邏輯拓撲，支持監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓撲顯示，管理監(jiān)控設(shè)備直觀、動態(tài) 錄像文件采用標(biāo)準(zhǔn)格式，無需專用客戶端回放 支持分布式轉(zhuǎn)發(fā)和存儲的部署、管理 多級分權(quán)管理策略，滿足大客戶中心、區(qū)域等分層多級監(jiān)控管理需求,全方位的綜合監(jiān)控平臺,堅強的產(chǎn)品性能,防盜監(jiān)控：采用接近光束傳感器（防盜傳感器），當(dāng)有人穿越光束。監(jiān)控畫面可顯示報警，視頻攝像頭指向預(yù)設(shè)位置存儲視頻,防護等級：設(shè)備具有良好的戶外工作特性以及IP66以上的防護等級。,中繼支持環(huán)節(jié)：系統(tǒng)應(yīng)該在多次中繼的情況下也能保證寬帶，擁有寬帶恢復(fù)機制。,多路傳感器接口：專業(yè)數(shù)據(jù)傳感處理器，支持多種接口和多種視頻輸入方式。,有效的屏蔽保護：全工業(yè)級設(shè)計，設(shè)備具有強防雷、抗電磁干擾能力，ESD屏蔽良好。,自我修復(fù)設(shè)計：采用智能結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)重要節(jié)點通信中斷時，可遠程操作進行網(wǎng)絡(luò)拓撲重構(gòu)，搶救“信息孤島”，恢復(fù)系統(tǒng),先進的軟件設(shè)計：系統(tǒng)使用統(tǒng)一管理軟件，在中心機房對分布廣泛的眾多設(shè)備進行集中統(tǒng)一管理，及時發(fā)現(xiàn)問題并迅速解決。,安全性：不破壞、不影響電力設(shè)備運行安全，可限定各級用戶的訪問權(quán)限和操作權(quán)限，保證系統(tǒng)信息安全。,高穩(wěn)定性：包括檢測設(shè)備的穩(wěn)定性，監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，保證了后臺分析決策系統(tǒng)的穩(wěn)定。,輸電線路覆冰是影響送電線路安全運行的突出問題之一。近年來，國內(nèi)電網(wǎng)受大氣候和微地形、微氣象條件的影響，冰害事故時有發(fā)生。凍雨覆冰使輸電線路的荷重增加，對導(dǎo)線、鐵塔、絕緣子和金具帶來不同程度的機械損壞，嚴重時會導(dǎo)致斷線和倒桿塔，造成大面積停電事故。 2008年一月以來，我國南方地區(qū)出現(xiàn)長時間持續(xù)的大范圍的低溫雨雪冰凍天氣，導(dǎo)致輸電線路發(fā)生倒塔、斷線、覆冰閃絡(luò)、脫冰跳躍等多種事故，對電網(wǎng)造成了嚴重的破壞。湖南、江西、貴州等地電網(wǎng)一度解列，部分地區(qū)電網(wǎng)幾乎全部損毀。此次冰災(zāi)的直接原因是罕見的持續(xù)大范圍低溫雨雪冰凍氣候，但同時也反映出缺乏在第一時間掌握線路覆冰狀況的手段。,覆冰監(jiān)測系統(tǒng),輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)是集計算機技術(shù)、微量信號傳感技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)、低功耗技術(shù)、視頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等為一體的技術(shù)集合體。系統(tǒng)在輸電線路桿塔安裝拉力傳感器、傾角傳感器、溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、攝像機，采用無線通信技術(shù)進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)/圖像的實時傳輸。后臺專家系統(tǒng)根據(jù)前臺獲取的數(shù)據(jù)，進行力學(xué)分析，利用等值覆冰厚度計算模型、風(fēng)荷載數(shù)學(xué)模型、風(fēng)偏距離數(shù)學(xué)模型計算出等值覆冰厚度、桿塔縱向不均衡張力和導(dǎo)線風(fēng)偏距，并可對覆冰生長進行預(yù)測。,覆冰監(jiān)測系統(tǒng),覆冰監(jiān)測系統(tǒng),（1）導(dǎo)線等值覆冰厚度監(jiān)測。利用絕緣子受力數(shù)據(jù)，建立在一個垂直擋距單元內(nèi)導(dǎo)線自重、風(fēng)壓系數(shù)、絕緣子傾角、絕緣子垂直荷重和導(dǎo)線等值覆冰厚度的數(shù)學(xué)模型，在線監(jiān)測在一個垂直擋距內(nèi)導(dǎo)線等值覆冰厚度的變化。 （2）視頻在線監(jiān)測。通過現(xiàn)場攝像頭的轉(zhuǎn)動，可獲取多方位多角度的現(xiàn)場圖像，一般選取絕緣子、金具、導(dǎo)線、桿塔基礎(chǔ)等關(guān)鍵部位，定時進行拍照。圖像通過GPRS傳至后臺與監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比分析。 （3）氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測。在線監(jiān)測測點周圍的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，必要時，可增加降雨量、日照監(jiān)測等功能。,覆冰監(jiān)測系統(tǒng),（4）桿塔荷載監(jiān)測。利用沿兩個垂直方向（坐標(biāo)）的傾角數(shù)據(jù)，可建立桿塔受力三維力學(xué)解析模型，實現(xiàn)對桿塔垂直荷載及不均衡張力的監(jiān)測。 （5）風(fēng)偏距監(jiān)測。利用絕緣子垂直線路方向的傾斜角（該數(shù)據(jù)可直接獲取或解析得到，根據(jù)傾角傳感器現(xiàn)場安裝方式而定），可實現(xiàn)風(fēng)偏距監(jiān)測。 （6）自動預(yù)警報警功能。根據(jù)線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或用戶要求，設(shè)定預(yù)、報警值，預(yù)、報警信息可在客戶端顯示，專家系統(tǒng)也會根據(jù)預(yù)報警信息，自動提高數(shù)據(jù)采集頻率，實現(xiàn)實時跟蹤。 （7）覆冰生長預(yù)測。導(dǎo)線覆冰生長模型應(yīng)考慮氣象條件、線路走向及懸掛高度、導(dǎo)線直徑及扭轉(zhuǎn)性能等因素。Makkonen把導(dǎo)線半徑、氣溫、風(fēng)速、降水率、風(fēng)向及覆冰時間等作為輸入量，對冰柱生長的覆冰模型進行了分析和計算。考慮預(yù)測模型的可靠性及實用性，選擇Makkonen模型對導(dǎo)線覆冰生長進行預(yù)測。,覆冰監(jiān)測系統(tǒng),（1）拉力傳感器是系統(tǒng)的最關(guān)鍵部件之一，目前國內(nèi)的部分覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)為圖像監(jiān)測系統(tǒng)，無拉力數(shù)據(jù)，單純的圖像系統(tǒng)只能判斷現(xiàn)場是否積雪等簡單狀況，無法判斷覆冰的嚴重程度。而通過拉力數(shù)據(jù)及力學(xué)模型，可計算等值覆冰厚度，從而對線路覆冰嚴重程度、桿塔受力情況有準(zhǔn)確全面的了解。這也對拉力傳感器的可靠性及精度提出了很高要求。 （2）在線路覆冰形成、發(fā)展及融化過程中，溫濕度數(shù)據(jù)變化是最敏感的因素之一，通過溫濕度數(shù)據(jù)隨時間的變化情況，可推測線路覆冰是處于形成、生長或融化的哪一階段，并可在一定程度上判斷覆冰嚴重程度，與計算的等值覆冰厚度進行對比分析。,覆冰監(jiān)測系統(tǒng),（3）拉力傳感器的非線性區(qū)問題。系統(tǒng)采用的拉力傳感器是電阻應(yīng)變式傳感器，一般傳感器標(biāo)稱負載的15%以內(nèi)為傳感器的非線性區(qū)，而現(xiàn)場500kV線路絕緣子串的實際負載經(jīng)常不足標(biāo)稱負載的15%，即拉力傳感器將長期工作于非線性區(qū)，這將大大降低測量精度。系統(tǒng)通過非線性補償，將拉力傳感器非線性區(qū)壓縮至標(biāo)稱負載的5%以內(nèi)，保證了拉力數(shù)據(jù)的精度。 （4）攝像頭及風(fēng)速風(fēng)向儀在覆冰降雪條件下的可靠性問題?？烨蚴綌z像頭在低溫覆冰條件下能自由轉(zhuǎn)動與拍照，而外面有旋轉(zhuǎn)部件的攝像頭存在凍結(jié)問題；攝像頭在覆冰情況下玻璃表面可能形成大范圍的小冰塊，從而無法清晰地拍到現(xiàn)場實際圖像，攝像頭加熱功能有一定作用，可以融化部分覆冰，但由于蓄電池容量有限，無法持續(xù)啟動這一功能，在覆冰嚴重的狀態(tài)下意義不大。有旋轉(zhuǎn)部件的風(fēng)速風(fēng)向儀在覆冰情況下也容易凍結(jié)，通過這一點也可判斷現(xiàn)場是否覆冰。,覆冰監(jiān)測系統(tǒng),（5）通過在監(jiān)測點安裝