輸電線在線監(jiān)測技術(shù)方案

1、輸電線路視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案V20151217一、 系統(tǒng)背景輸電是電力系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)，它與變電、配電、用電一起構(gòu)成電力系統(tǒng)的整體功能。通過輸電，把相距甚遠(yuǎn)的發(fā)電廠和負(fù)荷中心聯(lián)系起來，使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制。和其他能源的傳輸（如輸煤、輸油等）相比，輸電的損耗小、效益高、靈活方便、易于調(diào)控、環(huán)境污染少；輸電還可以將不同地點的發(fā)電廠連接起來，實行峰谷輸電調(diào)節(jié)。輸電是電能利用優(yōu)越性的重要體現(xiàn)，在現(xiàn)代化社會中，它是重要的能源動脈。隨著電力建設(shè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，在復(fù)雜地形條件下的電網(wǎng)建設(shè)和設(shè)備維護工作越來越多。作為電力輸送紐帶的輸電線路具有分散性大、距離長、難以巡視等特點，

2、因此對輸電線路本體及周邊環(huán)境以及氣象參數(shù)進行遠(yuǎn)程監(jiān)測成為一項迫切工作。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是智能電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)運行、檢修管理、提升生產(chǎn)運行管理精益化水平的重要技術(shù)手段。二、 引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 191包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T 2423.22中規(guī)定的嚴(yán)酷等級為：低溫為40、高溫為+85，暴露時間為3h，循環(huán)次數(shù)為5次的溫度變化（沖擊）試驗GB/T2423.172008中規(guī)定的環(huán)境溫度為352，溶液Ph=6.57.2，保持168h（7天）的鹽霧試驗。GB/T 2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T 2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部

3、分：試驗方法試驗B：高溫GB/T 2423.4電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db：交變濕熱（12h12h循環(huán)）GB/T 2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（正弦）GB/T 2423.24 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法試驗Sa：模擬地面上的太陽輻射GB 4208外殼防護等級（IP代碼）GB/T 4798.4電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件第4部分：無氣候防護場所固定使用GB/T 65872012電子測量儀器通用規(guī)范GB/T 6593電子測量儀器質(zhì)量檢驗規(guī)則GB 9361計算站場地安全要求GB 11463電子測量儀器可靠性試驗GB 12632單晶

4、硅太陽電池總規(guī)范GB/T 13926工業(yè)過程測量和控制裝置的電磁兼容性GB/T 14436工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則GB/T 17626.2電磁兼容 試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗GB/T 17626.3電磁兼容 試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T 17626.4 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T 17626.5 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T 17626.8電磁兼容 試驗和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗GB/T 17626.9電磁兼容 試驗和測量技術(shù)脈沖磁場抗擾度試驗DL/T 7412010架空輸電線路運行規(guī)程GA/T70-94 中華

5、人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T75-94 安全防范工程程序與要求GA/T367-2001 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求QJ/T 815.21994產(chǎn)品公路運輸加速模擬試驗方法三、 系統(tǒng)概述DSA3002輸電線路視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)裝置由前端無線監(jiān)測主機、高清攝像機，太陽能板及蓄電池組成。無線監(jiān)測主機實時或定時接收監(jiān)控中心的請求（如調(diào)節(jié)分辨率、調(diào)節(jié)焦距、云臺旋轉(zhuǎn)、采樣時間間隔、分機系統(tǒng)時間、實時的圖片請求）并啟動攝像機進行工作，無線監(jiān)測主機攝像機采集到的視頻信號壓縮成標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)流，通過無線傳輸模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。四、 系統(tǒng)架構(gòu)五、 系統(tǒng)功能輸電線路圖像/視頻監(jiān)控輸電線路巡檢和維護分散性大、距離長、

6、難度高的特點，迫切需要一種簡便、有效的監(jiān)控、監(jiān)測手段對輸電線路周邊狀況及環(huán)境參數(shù)進行多目標(biāo)、全天候監(jiān)測，使輸電線路運行于可視可控之中。輸電線路圖像、視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)、遠(yuǎn)距離GPRS/CDMA/3G無線通訊技術(shù)、新能源及低功耗應(yīng)用技術(shù)、軟件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將電力桿塔、導(dǎo)線現(xiàn)場的圖像、氣象信息經(jīng)過壓縮、分組后通過GPRS/CDMA等無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實現(xiàn)對輸電線路周邊環(huán)境及環(huán)境參數(shù)的全天候監(jiān)測，使線路管理人員在中央監(jiān)控室也可看到桿塔現(xiàn)場信息，將事故消滅在隱患狀態(tài)，大大提高線路安全運行水平，為輸電線路的巡視及狀態(tài)檢修提供了一條新的思路。同時，大大節(jié)省了現(xiàn)場人力巡檢的人力

7、、物力。系統(tǒng)主要用途：l 覆冰區(qū)導(dǎo)線、地線、塔體覆冰狀況觀測l 跨江、河、山等大跨越區(qū)監(jiān)測l 易滑坡、塌方區(qū)監(jiān)測l 線路周圍建筑施工等易受人為外力破壞區(qū)監(jiān)測l 導(dǎo)線、塔體、絕緣子串、線夾、防震錘等部件異常監(jiān)測l 通道內(nèi)樹木、竹等易生長物監(jiān)測l 山川、河流等人員不易到達區(qū)巡視l 偏遠(yuǎn)地區(qū)變電站監(jiān)視輸電線路防外力破壞監(jiān)測系統(tǒng)隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，輸電線路的運行環(huán)境日益惡化，極易遭遇外力破壞，外力破壞已成為影響線路安全運行的最大隱患。輸電線路走廊內(nèi)的樹木、房屋、道路、城鎮(zhèn)建設(shè)、采石挖礦、施工對線路的破壞大量增加，對線路和安全運行構(gòu)成了很大的威脅。目前采用的反外破手段如加大加強宣傳教育、加大巡視密度、蹲

8、點觀測等效果均不明顯，具有一定的局限性，無法達到大面積治理外力破壞的效果。智能視頻分析攝像機的輸電線路反外力破壞監(jiān)測系統(tǒng)，可有效杜絕外力破壞事故的發(fā)生。智能分析攝像機根據(jù)預(yù)先設(shè)定的保護范圍進行識別、分析，若進入預(yù)警或報警區(qū)域，則迅速啟動現(xiàn)場高分貝語音報警裝置提醒異物遠(yuǎn)離該區(qū)域，同時將現(xiàn)場圖像（視頻）傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心可根據(jù)上傳畫面分析確定處理方案。輸電線路微氣象監(jiān)測復(fù)雜地形的輸電線路，往往幾百千米甚至幾百千米內(nèi)，山嶺縱橫、海拔高程懸殊，氣象變化顯著，小氣候特點十分突出，鄰近氣象臺站的觀測記錄，不能滿足微地形地段線路的設(shè)計、維護需求。對微地形、微氣象的認(rèn)識不足，對沿線風(fēng)口、峽谷、分水嶺等高

9、山局部特殊地段的氣象資料掌握不夠, 是近年來我國電網(wǎng)主干線500（330、220、110）kV線路頻頻發(fā)生倒塔、斷線事故的主要原因。因此，使用合理的氣候指標(biāo)值和充分利用氣候資源，可以預(yù)防災(zāi)害、漸少損耗，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。輸電線路覆冰預(yù)警監(jiān)測覆冰事故在世界范圍內(nèi)都是冬季輸電線路常見事故，事故破壞力大、波及面廣、損失慘重。輕則導(dǎo)致絕緣子串冰閃跳閘、相間閃絡(luò)跳閘和導(dǎo)線大幅舞動等可恢復(fù)供電周期較短的重大事故，重則導(dǎo)致桿塔傾斜甚至倒塌、線路金具嚴(yán)重?fù)p壞和導(dǎo)線脆斷接地等可恢復(fù)供電周期較長的特大事故。輸電線路覆冰在線監(jiān)測通過全天候采集運行狀態(tài)下輸電線路的絕緣子串拉力、絕緣子串風(fēng)偏角、絕緣子串傾

10、斜角、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等特征參數(shù)，將數(shù)據(jù)信息實時傳輸?shù)椒治鎏幚碇行?，通過智能分析算法計算導(dǎo)線覆冰厚度。相關(guān)部門根據(jù)線路荷載、覆冰厚度及周邊氣象環(huán)境，結(jié)合視頻監(jiān)測系統(tǒng)拍回的現(xiàn)場圖片，直觀地了解線路的覆冰狀況，決定是否需要實施預(yù)防措施。輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)輸電線路走廊地質(zhì)、氣象環(huán)境復(fù)雜，近年來由于線路桿塔傾斜倒塌引起的電力事故呈上升趨勢。引起桿塔傾斜的原因主要有以下幾方面：（1）長期定向風(fēng)舞引起桿塔受力不均（2）自然地質(zhì)災(zāi)害（3）桿塔周圍建筑施工（4）桿塔本體異常、導(dǎo)線斷裂（5）導(dǎo)線、地線覆冰（6）拉線、塔材被盜（7）采煤、采礦區(qū)地陷、滑移等。桿塔傾斜一般緩慢發(fā)展，絕大多數(shù)事故是可提前預(yù)

11、防的。輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測通過測量桿塔、拉線的傾斜角度，并測量環(huán)境的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等參數(shù)，將測量結(jié)果通過移動/聯(lián)通 GPRS/GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收中心。中心軟件可及時顯示桿塔的傾斜狀況，并可顯示桿塔的傾斜趨勢、傾斜速度，在傾斜角度到達某值時以短信、界面、警笛等方式發(fā)出報警信息，預(yù)防事故的發(fā)生。六、 軟件圖解 軟件界面 參數(shù)配置七、 系統(tǒng)主設(shè)備清單序號名稱單位項目單位要求投標(biāo)人響應(yīng)型號和規(guī)格數(shù)量型號和規(guī)格數(shù)量生產(chǎn)廠1無線監(jiān)測主機DSA3002-012低功耗高清網(wǎng)絡(luò)智能分析球QIF-WS-023太陽能板QIF-WS-024紅外三鑒5 微氣象監(jiān)測裝置QIF-WS-036拉力傾角傳感器Q

12、IF-WS-057警示燈8高音響喇叭八、 產(chǎn)品參數(shù)1、無線監(jiān)測主機無線監(jiān)測主機安裝在輸電鐵塔上，是系統(tǒng)的事務(wù)處理核心，主要完成對圖像視頻數(shù)據(jù)的壓縮處理及傳輸。支持電信3G、聯(lián)動3G，可隨意配置。接收并處理監(jiān)控中心的各種命令。同時具有I/0功能，可實現(xiàn)報警信號觸發(fā)以及對外輸出控制。技術(shù)參數(shù)：時鐘系統(tǒng)時鐘24h內(nèi)走時誤差應(yīng)小于1s環(huán)境適應(yīng)性防雨、防潮、防腐蝕、抗振、防雷、抗電磁干擾、防結(jié)霧等外殼保護外殼防護等級IP65可靠性使用壽命不小于12年；MTBF不低于25000h；年均數(shù)據(jù)缺失率應(yīng)不大于1%無線通信接收模塊支持光纖通訊支持WIFI通訊；支持WCDMA/CAMA/TD-WCDMA/EVDO

13、3G/4GLTE/GPRS通訊；2、低功耗高清網(wǎng)絡(luò)智能分析球系統(tǒng)采用低功耗高清網(wǎng)絡(luò)智能分析高速球，具備全天候24小時監(jiān)控能力。裝置電源配置需滿足無充電狀態(tài)下設(shè)備滿功率運行大于30天?？蓪崿F(xiàn)對輸電線路本體、絕緣子、架空鐵塔以及周圍的環(huán)境進行全方位、全天候監(jiān)測。同時球機可進行對警戒區(qū)、警戒線、物品遺留的智能分析。技術(shù)參數(shù):圖像傳感器1/3 CMOS總像素約130萬像素 水平解析度750TVL最大圖像尺寸1280*960最低照度彩色：0.05LuxF1.4 黑白：0.005LuxF1.4增益控制自動/手動信噪比大于55dB白平衡自動/手動/跟蹤/室外/室內(nèi)/室外自動/鈉燈自動/鈉燈降噪2D降噪/3D

14、降噪背光補償開/關(guān)強光抑制開/關(guān)數(shù)字變倍16倍光學(xué)變倍20倍旋轉(zhuǎn)范圍水平：0360連續(xù)旋轉(zhuǎn) 垂直：-290 自動翻轉(zhuǎn)180后連續(xù)監(jiān)視旋轉(zhuǎn)速度鍵控:水平0.1300/秒;垂直0.1250/秒 預(yù)置點：水平400/秒; 垂直300/秒預(yù)置點256個網(wǎng)絡(luò)接口RJ45接口，10M/100M網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)智能分析支持絆線入侵、區(qū)域入侵、電子圍欄、徘徊檢測、物品遺留、物品搬移、異常移動等多種行為檢測。電源DC12V（含加熱器控制電路）功耗10W /21W（室外加熱器開啟）3、太陽能光伏板技術(shù)參數(shù):工作電壓16.5V1工作電流0.1A2.2A使用壽命1820年材料進口單晶硅光能轉(zhuǎn)換率達到15% 左右4、紅外三鑒探

15、測器采用的三鑒紅外是一種綜合當(dāng)今安防領(lǐng)域最新科技的高性能雙窗口探測器，由主從雙組高精被動紅外探測裝置和抗強光電路及不易老化的超長壽命微波模塊與模糊邏輯數(shù)碼核心組成，防水外殼，造型優(yōu)美。 微波與被動紅外復(fù)合探測，并經(jīng)ASIC模糊邏輯數(shù)碼（專利）分析，排除種種普通探測器無法克服的干擾，只對真實人體移動報警，杜絕誤報漏報，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出無微波功能的各種紅外探測器。可防止飛鳥、鼠群、等45公斤以內(nèi)寵物引發(fā)誤報。采用享有專利的全范圍精密溫度補償，無論環(huán)境溫度如何變化，探測靈敏度始終一致，沒有溫度死區(qū)（一般探測器在3240時，靈敏度大幅度下降，或在其它溫區(qū)極易誤報）。技術(shù)參數(shù):電源DC912V工作電流靜態(tài)18mA報警33mA(12VDC工作電壓)上電自檢預(yù)熱20秒感應(yīng)器雙組低噪聲雙元結(jié)構(gòu)感應(yīng)靈敏度3級可選透鏡探測窗上視窗72個,下視窗36個探測角度110覆蓋范圍15m15m溫度補償自動雙曲線溫補振蕩源微帶電路、振蕩單元工作頻率3.2GHz靈敏度（微波裝置）30%-100%可調(diào)報警指示紅色指示燈亮3秒報警端口常開常閉報警端口，接點容量100mA/30VDC防拆開關(guān)平常為連通，拆開時開路，接點容量100mA/30VDC工作溫度-45至75抗電磁干擾30V/M抗白光干擾1，000，000LUX5、微氣象監(jiān)測裝置微氣象監(jiān)測裝置采用低功耗，可滿足