智能電網(wǎng)輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)

智能電網(wǎng)·高壓輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)一系統(tǒng)簡介隨著國家電力建設(shè)的開展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，在復(fù)雜地形條件下的電網(wǎng)建設(shè)和設(shè)備維護工作也越來越多，輸電線路的巡檢和維護越來越表現(xiàn)出分散性大、距離長、難度高等特點。因此對輸電線路本體、周邊環(huán)境以及氣象參數(shù)的智能化遠程監(jiān)測成為智能電網(wǎng)改造的重要工作。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是智能電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)的重要組成局部，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。STC_OLMS系列輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)電子測量、無線通訊、太陽能新能源技術(shù)及軟件技術(shù)等實現(xiàn)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、次檔距震蕩、導(dǎo)線張力、絕緣子串風(fēng)偏〔傾斜〕、桿塔應(yīng)力分布、桿塔傾斜、桿塔振動、桿塔根底滑移、絕緣子污穢、環(huán)境氣象、圖像〔視頻〕、桿塔塔材被盜等狀況的實時在線監(jiān)測，預(yù)防電力線路重大事故災(zāi)害的發(fā)生。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可以獨立使用，也可自由組合，功能模塊組合如下列圖所示：輸電線路導(dǎo)線溫度輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測輸電線路圖像、視頻監(jiān)測輸電線路微氣象監(jiān)測輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測輸電線路桿塔振動監(jiān)測輸電線路防盜報警監(jiān)測………..輸電線路反外力破壞監(jiān)測輸電線路絕緣子污穢監(jiān)測輸電線路導(dǎo)線弧垂監(jiān)測輸電線路桿塔根底滑移監(jiān)測輸電線路覆冰預(yù)警監(jiān)測輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)功能模塊功能模塊導(dǎo)線絕緣子桿塔覆冰風(fēng)偏傾斜氣象圖像舞動測溫污穢防盜二技術(shù)標準1、Q/GDW242-2010《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置通用技術(shù)標準》2、Q/GDW243-2010《輸電線路氣象監(jiān)測裝置技術(shù)標準》3、Q/GDW244-2010《輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置技術(shù)標準》4、Q/GDW245-2010《輸電線路微風(fēng)振動監(jiān)測裝置技術(shù)標準》5、Q/GDW554-2010《輸電線路等值覆冰厚度監(jiān)測裝置技術(shù)標準》6、Q/GDW555-2010《輸電線路導(dǎo)線舞動監(jiān)測裝置技術(shù)標準》7、Q/GDW556-2010《輸電線路導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置技術(shù)標準》8、Q/GDW557-2010《輸電線路風(fēng)偏監(jiān)測裝置技術(shù)標準》9、Q/GDW558-2010《輸電線路現(xiàn)場污穢度監(jiān)測裝置技術(shù)標準》10、Q/GDW559-2010《輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測裝置技術(shù)標準》11、Q/GDW560-2010《輸電線路圖像視頻監(jiān)測裝置技術(shù)標準》12、Q/GDW561-2010《輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)那么》13、Q/GDW562-2010《輸變電狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議》14、Q/GDW562-2010《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測代理技術(shù)標準》15、GB191包裝儲運圖示標志16、GB2314電力金具通用技術(shù)條件17、GB2887—2000電子計算機場地通用標準18、GB4208—93外殼防護等級〔IP代碼〕19、GB6388運輸包裝圖示標志20、GB9361計算站場地平安要求21、GB9969.1工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總那么22、GB11463—89電子測量儀器可靠性試驗23、GB12632—1990單晶硅太陽電池總標準24、GB50545－2010110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計標準25、—2000電力金具電暈和無線電干擾試驗26、GB/T—2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2局部：試驗方法試驗A：低溫27、—2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2局部：試驗方法試驗A：高溫28、—1993電工電子產(chǎn)品根本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db：交變濕熱試驗方法29、—1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二局部：試驗方法試驗Fc和導(dǎo)那么：振動〔正弦〕30、GB/T3797－2005電氣控制設(shè)備31、GB/T3859.2－1993半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)那么32、GB/T3873－1983通信設(shè)備產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件33、—86電子測量儀器運輸試驗34、GB/T6593電子測量儀器質(zhì)量檢驗規(guī)那么35、GB/T7027－2002信息分類和編碼的根本原那么與方法36、GB/T9535－1998地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型37、GB/T14436工業(yè)產(chǎn)品保證文件總那么38、GB/T15464儀器儀表包裝通用技術(shù)標準39、GB/T16611—1996數(shù)傳電臺通用標準40、GB/T16723－1996信息技術(shù)提供OSI無連接方式運輸效勞的協(xié)議41、GB/T16927.1高電壓試驗技術(shù)第一局部：一般試驗要求42、－2008提供無連接方式網(wǎng)絡(luò)效勞的協(xié)議第1局部：協(xié)議標準43、—1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗44、—1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗45、—1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗46、—1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)脈沖磁場抗擾度試驗47、GB/T19064－2003家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)條件和實驗方法48、QX/T1—2000Ⅱ型自動氣象站49、YD/T799—1996通信用閥控式密封鉛酸蓄電池技術(shù)要求和檢驗方法50、DL/T548電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程51、DL/T741—2010架空送電線路運行規(guī)程52、DL/T5154—2002架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定53、DL/T5219—2005架空送電線路根底設(shè)計技術(shù)規(guī)定54、QJ/T815.2－1994產(chǎn)品公路運輸加速模擬試驗方法三、系統(tǒng)電源及通訊1、監(jiān)測裝置電源實現(xiàn)〔1〕監(jiān)測裝置采用太陽能對蓄電池浮充的方式進行供電，對日照照射相對較弱地區(qū)也可同時采用太陽能及風(fēng)能對蓄電池進行充電的方式進行供電。監(jiān)測裝置安裝于鐵塔上，安裝較為困難，因此減小設(shè)備體積及重量成為監(jiān)測裝置設(shè)計首要考慮的因素。監(jiān)測裝置采用超低功耗技術(shù)，裝置待機電流保持在20mA(12V)以內(nèi)，因此在同等容量電源條件下，裝置可連續(xù)運行時間比其他產(chǎn)品長30%以上。正常情況下數(shù)據(jù)采集裝置配置12V33AH電池即可連續(xù)運行30天以上，且具備體積小、重量輕的特點，有利于現(xiàn)場安裝。監(jiān)測裝置選用硅能綠色環(huán)保電池作為儲能系統(tǒng)，該電池相比鉛酸及其他類型電池系統(tǒng)具備以下優(yōu)點：儲藏容量高，到達國際要求的2倍。充電接受能力強，到達國際要求的3倍。大電流放電效率高，可高倍率放電，30C放電8S內(nèi)電池不損傷。自放電小，年自放電率小于2%。充放電無記憶〔次數(shù)〕。能耐高溫及高寒，可以在-50～+70℃綠色環(huán)保，該產(chǎn)品采用復(fù)合硅鹽電解質(zhì)取代硫酸，無污染，電池極板亦可再生使用。循環(huán)使用壽命長，戶外監(jiān)測裝置可使用5～10年?！?〕安裝在導(dǎo)線上的監(jiān)測裝置采用以下兩種方式進行供電：A、特種高能電池：采用進口特種高能電池進行供電，體積小、重量輕、耐上下溫，使用壽命達8年以上。B、感應(yīng)取能對蓄電池充電：采用高能感應(yīng)線圈取電及對蓄電池進行浮充的方式進行供電，取電效率高、通訊模塊可實時在線。2、監(jiān)測裝置通訊技術(shù)〔1〕數(shù)據(jù)采集單元〔導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線舞動、導(dǎo)線張力、導(dǎo)線弧垂等〕與塔上監(jiān)測裝置之間采用RF、Zigbee、WIFI等方式進行通訊，通訊距離1～3KM?！?〕塔上監(jiān)測裝置與CMA〔狀態(tài)監(jiān)測代理〕之間采用RJ45、RF、Zigbee、WIFI等方式進行通訊。〔3〕CMA或集成有CMA功能的監(jiān)測裝置與CAG〔狀態(tài)信息接入網(wǎng)關(guān)機〕之間采用OPGW、WIFI、GPRS/CDMA/3G、衛(wèi)星等方式進行通訊。具備光纖接入條件桿塔上的監(jiān)測裝置，采用光端機將桿塔上的的數(shù)據(jù)傳輸至中心CAG，實現(xiàn)數(shù)據(jù)落地；不具備光纖接入條件桿塔上的監(jiān)測裝置通過無線〔WIFI〕網(wǎng)絡(luò)將各監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)匯總至有光纖接入桿塔上的監(jiān)測裝置，利用光交換機將無線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)傳輸至中心CAG；3、監(jiān)測裝置工作條件〔1〕工作溫度：－40℃～+70℃〔2)環(huán)境溫度：－40℃～+50〔3〕相對濕度：5％RH～100％RH；〔4〕海拔高度：≤4000m〔5)大氣壓力：500hPa～1100hPa；〔6)風(fēng)速：≤75米/秒；〔7〕防護等級：IP66；〔8)振動峰值加速度：10m/s2〔9〕電池電壓：DC12V；四、主要功能模塊1、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、微氣象的認識缺乏，對沿線風(fēng)口、峽谷、分水嶺等高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。微氣象監(jiān)測系裝置主要監(jiān)測電力通道內(nèi)的環(huán)境溫、濕度、風(fēng)向等氣象參數(shù)，經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)積累，可應(yīng)用采集氣象參數(shù)為線路規(guī)劃設(shè)計提供依據(jù)，為線路維修、維護提供參考。監(jiān)測參數(shù)：溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量和大氣壓、日照；參數(shù)技術(shù)指標：溫度監(jiān)測范圍：-50～120℃精度：±0.2分辨率：0.1℃濕度監(jiān)測范圍：1%～100%，精度：±4%RH；分辨率：1%RH風(fēng)速測量范圍：0m/s～60m/s精度：V〕m/s，V為標準風(fēng)速值；分辨率：0.1m起動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。風(fēng)向測量范圍：0°～360°；測量精度：±2°；分辨率：0.1°；啟動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。雨量測量范圍：0～4mm/min；分辨力：0.2準確度：±〔≤10mm時〕；±4％〔＞10mm時〕。2、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、涉及面廣、損失沉重。輕那么導(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，重那么導(dǎo)致桿塔傾斜甚至倒塌、線路金具嚴重損壞和導(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)椒治鎏幚碇行模ㄟ^智能分析計算導(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。監(jiān)測參數(shù)：絕緣子串拉力、絕緣子串風(fēng)偏角、絕緣子串傾斜角、環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、圖像等；參數(shù)技術(shù)指標：拉力傳感器量程：7t、10t、16t、21t、32t、42t、55t〔根據(jù)實際需要定制〕；拉力傳感器測量范圍：2％～100％FS〔線性工作區(qū)間〕；拉力傳感器準確度級別〔FS〕：0.2及以上；拉力傳感器技術(shù)指標：分度數(shù)n≥500；回零誤差〔％FS〕：≤±0.1；示值誤差〔％FS〕：≤±0.2；重復(fù)性〔％FS〕：≤±0.2；滯后〔％FS〕：≤±0.3；長期穩(wěn)定性〔％FS〕：≤±0.2；傾角測量角度范圍：雙軸≤±90°；傾角測量精度：≤±0.1°；傾角測量分辨率：±0.01°；溫度監(jiān)測范圍：-50～120℃；精度：±℃；分辨率：0.1℃濕度監(jiān)測范圍：1%～100%，精度：±4%RH；分辨率：1%RH；風(fēng)速測量范圍：0m/s～60m/s精度：V〕m/s，V為標準風(fēng)速值；分辨率：0.1m起動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s；風(fēng)向測量范圍：0°～360°；測量精度：±2°；分辨率：0.1°；啟動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。覆冰分析軟件3、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、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、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)，大大提高線路平安運行水平，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、物力。系統(tǒng)主要用途：覆冰區(qū)導(dǎo)線、地線、塔體覆冰狀況觀測跨江、河、山等大跨越區(qū)監(jiān)測易滑坡、塌方區(qū)監(jiān)測線路周圍建筑施工等易受人為外力破壞區(qū)監(jiān)測導(dǎo)線、塔體、絕緣子串、線夾、防震錘等部件異常監(jiān)測通道內(nèi)樹木、竹等易生長物監(jiān)測山川、河流等人員不易到達區(qū)巡視偏遠地區(qū)變電站監(jiān)視監(jiān)測參數(shù)：照片/視頻；參數(shù)技術(shù)指標：攝像機：傳感器芯片：SONYCCD；像素數(shù)：≥704(H)X576(V)；最低照度：≤0.01Lux；變焦率：≥光學(xué)18倍；云臺：預(yù)置位數(shù)量：≥128；水平旋轉(zhuǎn)角度：0°～355°；俯仰角度:0°～90°；圖像格式：Jpeg；視頻格式：H.264/mpeg4；遠程調(diào)節(jié)：焦距、光圈、景深、云臺預(yù)置位、大小、色度、比照度；具有專利防雨、雪、污機構(gòu)，確保任何情況下拍攝照片清晰；現(xiàn)場拍攝圖片4、輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測及動態(tài)增容系統(tǒng)近年來，我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，導(dǎo)致了電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)滯后和輸電能力缺乏的問題日益突出，加劇了電網(wǎng)和電源開展的不協(xié)調(diào)矛盾，帶來了一系列問題。一些輸電線路受到輸送容量熱穩(wěn)定限額的限制，已嚴重制約系統(tǒng)內(nèi)輸電線路的輸送容量，極大地影響了電網(wǎng)供電能力。而受輸電走廊征用困難以及環(huán)境保護等因素制約，建設(shè)新的輸電線路投資大，建設(shè)周期長，征地開辟新的線路走廊難度高。因此，如何提高現(xiàn)有架空輸電線路單位走廊的輸送容量，最大限度地提高現(xiàn)有輸電線路的傳輸能力，已成為確保電網(wǎng)平安、經(jīng)濟、可靠運行的一個迫在眉睫的突出問題。輸電線路常年運行在戶外，受外界環(huán)境腐蝕、老化、振動等因素，導(dǎo)致導(dǎo)線接頭、線夾等部位容易發(fā)熱。電力部門采用定期巡視測溫、特巡測溫等方式獲取導(dǎo)線易發(fā)熱點部位溫度，但由于周期性漏失或不能及時反映導(dǎo)線的溫升情況進行預(yù)警，導(dǎo)致導(dǎo)線溫升過高造成大量的電力事故。導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測輸電線路導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流、日照、風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等參數(shù)。系統(tǒng)主要由測溫單元、塔上監(jiān)測裝置、通訊基站和分析查詢系統(tǒng)四局部組成。其中體積小、重量輕的測溫單元安裝在輸電線路導(dǎo)線或金具上，實時采集導(dǎo)線及金具溫度，并通過Zigbee或RF射頻模塊將數(shù)據(jù)無線上傳至鐵塔上的監(jiān)測裝置。監(jiān)測裝置同時對本塔所在微氣象區(qū)的日照、風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等參數(shù)進行實時采集，將所有數(shù)據(jù)通過SMS/GPRS/CDMA1X等通訊方式將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，當各溫度監(jiān)測點溫度超過預(yù)設(shè)值時即刻啟動報警。輸電線路動態(tài)增容是在充分利用現(xiàn)有輸電設(shè)施、通道狀況的根底上，引入輸電線路在線監(jiān)測與計算分析工具，根據(jù)實際氣象環(huán)境、設(shè)備數(shù)據(jù)，如環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、日照以及導(dǎo)線型號、導(dǎo)線發(fā)射率、導(dǎo)線吸收率、導(dǎo)線最高溫度阻值等詳細的導(dǎo)線數(shù)據(jù)，計算輸電線路當前的穩(wěn)態(tài)輸送容量限額，為調(diào)度和運行提供方便及有效的分析手段，通過導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測進行實時增容，有效發(fā)揮輸電線路的輸送能力。載流量計算公式：式中，θ為導(dǎo)線的載流溫升；ta為環(huán)境溫度；V為風(fēng)速；Is為日光對導(dǎo)線的日照強度；D為導(dǎo)線外徑；ε為導(dǎo)線外表的輻射系數(shù)〔光亮新線為0.23~0.46，發(fā)黑舊線為0.90~0.95〕；αs為導(dǎo)線吸熱系數(shù)〔光亮新線為0.23~0.46，發(fā)黑舊線為0.90~0.95〕；S為史蒂芬-玻爾茨曼常數(shù)5.67×10-8W/m2；kt為t℃時的交直流電阻比；Rdt為t℃時的直流電阻率。導(dǎo)線弧垂計算：最低點弧垂為：其中，：導(dǎo)線上豎向所受載荷集度〔〕：主桿塔對應(yīng)的等效檔距，可由懸點不等高時等效計算公式求得；：主桿塔對應(yīng)的等效弧垂。監(jiān)測參數(shù)：導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、日照；參數(shù)技術(shù)指標：導(dǎo)線溫度采集單元質(zhì)量：小于；單套溫度采集單元外接溫度傳感器數(shù)量：2路；導(dǎo)線溫度傳感器:鉑電阻/光纖；導(dǎo)線溫度測量范圍：-50℃～+300測量精度：大于±℃；采集方式：接觸式測溫；通信方式：WIFI/Zigbee；電源：高能電池或?qū)Ь€感應(yīng)取電，壽命大于8年；溫度監(jiān)測范圍：-50～120℃；精度：±℃；分辨率：濕度監(jiān)測范圍：1%～100%，精度：±4%RH；分辨率：1%RH風(fēng)速測量范圍：0m/s～60m/s精度：V〕m/s，V為標準風(fēng)速值；分辨率：0.1m起動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。風(fēng)向測量范圍：0°～360°；測量精度：±2°；分辨率：0.1°；啟動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。5、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。桿塔傾斜一般緩慢開展，絕大多數(shù)事故是可提前預(yù)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。監(jiān)測參數(shù)：桿塔的順線傾斜角、橫向傾斜角、環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向；參數(shù)技術(shù)指標：桿塔傾斜角動態(tài)測量范圍：雙軸±20°；桿塔傾斜角測量誤差：≤±0.05°；風(fēng)速測量范圍：0m/s～60m/s精度：V〕m/s，V為標準風(fēng)速值；分辨率：0.1m起動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。風(fēng)向測量范圍：0°～360°；測量精度：±2°；分辨率：0.1°；啟動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。6、輸電線路微風(fēng)振動監(jiān)測導(dǎo)、地線的微風(fēng)振動是由微風(fēng)引起的一種高頻率、小振幅的導(dǎo)線運動,是引起導(dǎo)、地線疲勞斷股等事故的主要原因。自上世紀初美國首先在一條輸電線路的海峽跨越處發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線的振動斷股現(xiàn)象以來,人們一直在進行著微風(fēng)振動問題的研究,包括振動機理、防振理論、振動試驗、防振裝置、防振導(dǎo)線等多方面，幾十年來,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。在超高壓架空線路上,均設(shè)計應(yīng)用了各種具體的防振技術(shù)措施,有效地抑制了微風(fēng)振動,減輕了對線路的危害。但是,由于微風(fēng)振動的機理極其復(fù)雜,通過理論計算或試驗研究的結(jié)果與現(xiàn)場實際往往差異很大。按照DL/T741-2001《架空送電線路運行規(guī)程》中“大跨越段應(yīng)定期對導(dǎo)、地線進行振動測量”的要求,現(xiàn)行測量方法是在一段時間內(nèi)使用測振儀器進行現(xiàn)場安裝測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。但因現(xiàn)場測試時間有限,測振儀器本身條件和現(xiàn)場工作環(huán)境等問題,測量結(jié)果代表性不高,缺乏實時性。輸電線路微風(fēng)振動監(jiān)測，在導(dǎo)線及OPGW線夾出口89mm處安裝振動監(jiān)測單元，采用加速度傳感器或光纖傳感器進行測量。振動監(jiān)測單元實時測量導(dǎo)線的振動加速度、振幅、頻率、導(dǎo)線溫度，并通過Zigbee或RF射頻模塊將數(shù)據(jù)無線上傳至鐵塔上的監(jiān)測裝置。監(jiān)測裝置同時對本塔所在微氣象區(qū)的風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等參數(shù)進行實時采集，將所有數(shù)據(jù)通過SMS/GPRS/CDMA1X等通訊方式將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，中心系統(tǒng)據(jù)IEEE和CIGRE方法,判斷導(dǎo)、地線和OPGW的危險程度,預(yù)測疲勞壽命，根據(jù)測量數(shù)據(jù)評估防振措施的有效性，并及時做出修正。彎曲振幅法示意圖：1—線夾或夾頭，2—導(dǎo)地線，3—導(dǎo)地線與線夾的接觸點，4—彎曲振幅Yb〔相對于線夾〕監(jiān)測參數(shù)：導(dǎo)線〔地線〕的振動加速度、頻率、振幅、環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向；參數(shù)技術(shù)指標：導(dǎo)線振動加速度測量范圍：±5g；導(dǎo)線振動加速度測量精度：±°；導(dǎo)線振動振幅測量范圍：0～1.5mm〔p－p〕；導(dǎo)線振動振幅測量精度：±5%；導(dǎo)線振動頻率測量范圍：0~200HZ；風(fēng)速測量范圍：0m/s～60m/s精度：V〕m/s，V為標準風(fēng)速值；分辨率：0.1m起動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。風(fēng)向測量范圍：0°～360°；測量精度：±2°；分辨率：0.1°；啟動風(fēng)速：＜0.2抗風(fēng)強度：75m/s。7、輸電線路反外力破壞監(jiān)測系統(tǒng)輸電線路具有面廣、線長、高空、野外的特點，極易遭遇外力破壞。隨著經(jīng)濟的快速開展，輸電線路的運行環(huán)境日益惡化，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，對線路和平安運行構(gòu)成了很大的威脅。輸電公司一方面加強巡視力度，縮短巡視周期，做到對隱患早發(fā)現(xiàn)、早上報、早消除；另外還繼續(xù)加強特巡、夜巡，對施工場所進行看護、制止野蠻施工。但由于巡視人員少、距離遠，并且90%以上的事故具有短期內(nèi)的突發(fā)性特點，是加強巡視所解決不了的，往往是剛巡視過就出現(xiàn)問題。據(jù)統(tǒng)計由于外力破壞引起的線路故障已占總線路總故障的60%以上，并且造成的故障具有停電時間長、不易重合閘、經(jīng)濟損失大的特點，并且呈逐年上升的趨勢。線路反外力破壞預(yù)警系統(tǒng)由安裝在桿塔上的高清夜視攝像機、智能視頻監(jiān)視及分析裝置組成。當有人靠近鐵塔或攀爬；工程施工車輛靠近鐵塔；超高車輛越限，對導(dǎo)線造成撞線威脅時，智能分析單元立即啟動預(yù)警功能，并啟動攝像機圖像連拍功能，將抓拍圖像傳輸至監(jiān)控中心，同時啟動現(xiàn)場語音告警。監(jiān)控中心具有報警信息、圖像的及時顯示及存儲，并以語音、短信等方式進行告警，監(jiān)測中心還可立即進行遠程喊話，重大偷盜行為發(fā)生時可與110聯(lián)動出警，確保線路的平安運行。監(jiān)測參數(shù)：桿塔周邊及本體圖像；參數(shù)技術(shù)指標：通訊方式：無線RF、Zigbee、GSM、GPRS、3G等電源：導(dǎo)線上為高能電池或可充電電池與導(dǎo)線取能相結(jié)合，鐵塔上為太陽能對蓄電池供電報警可靠性：90%以上攝像機：傳感器芯片：SONYCCD；像素數(shù)：≥704(H)X576(V)；最低照度：≤0.01Lux；變焦率：≥光學(xué)18倍；8、輸電線路導(dǎo)線對地距離〔弧垂〕監(jiān)測系統(tǒng)高壓線路運行過程中，由于負荷增加、環(huán)境溫度過高等引起導(dǎo)線弧垂的增加，因而造成導(dǎo)線對地、物距離的減小，一方面引起電力接地、短路等重大事故，另一方面也限制了導(dǎo)線的輸送能力。輸電線路導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置安裝在導(dǎo)線的弧垂最低處或需要監(jiān)測的部位，采用高能電池或?qū)Ь€感應(yīng)取能技術(shù)，實時測量導(dǎo)線對地距離的變化情況，可及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線弧垂的變化,并可實時監(jiān)測線下樹木、建筑物等與導(dǎo)線之間的距離，防止接地事故的發(fā)生。監(jiān)測裝置集成了導(dǎo)線溫度測量功能，可實時監(jiān)測導(dǎo)線的溫度變化情況，及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線、接點溫度異常，還可選裝夜視攝像系統(tǒng)，對導(dǎo)線弧垂進行現(xiàn)場拍照，遠程查看弧垂情況，與測量數(shù)據(jù)比照，增加測量及報警可靠性。系統(tǒng)應(yīng)用軟件針對導(dǎo)線弧垂實時數(shù)據(jù)進行計算分析，并可結(jié)合導(dǎo)線的溫度和氣象數(shù)據(jù)對導(dǎo)線預(yù)期弧垂進行計算，建立預(yù)警機制，確保線路運行和被跨越設(shè)備的平安。同時，系統(tǒng)應(yīng)用軟件可結(jié)合環(huán)境的氣象參數(shù)、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線特性等數(shù)據(jù)，依據(jù)專家分析、計算系統(tǒng)計算出導(dǎo)線載流量，提高導(dǎo)線輸送能力。該系統(tǒng)雷達測距模塊利用西安的軍工技術(shù)優(yōu)勢，與西安微波廠、西安電子科技大學(xué)聯(lián)合研制，、震蕩管及收發(fā)諧振天線、高增益定向喇叭天線。具有體積小、功耗低、測量距離遠、精度高、本錢低的特點，使軍用技術(shù)能夠更好地效勞于工業(yè)監(jiān)測領(lǐng)域。模塊能夠準確地測量導(dǎo)線對地、物的距離，相比其他測量方法具有直觀、精確度高的特點，可廣泛應(yīng)用于35kV～1000kV的交直流輸電線路。監(jiān)測參數(shù)：導(dǎo)線對地距離、導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、圖像等；參數(shù)技術(shù)指標：測量方式：雷達直接測量距離，結(jié)合導(dǎo)線溫度監(jiān)測通訊方式：無線RF、Zigbee、GSM、GPRS、3G等電源：導(dǎo)線上為高能電池或可充電電池與導(dǎo)線取能相結(jié)合，鐵塔上為太陽能對蓄電池供電對地測量距離：1～60米測量精度：±5cm導(dǎo)線溫度傳感器:鉑電阻/光纖；導(dǎo)線溫度測量范圍：-50℃～+300測量精度：大于±℃；溫度采集方式：接觸式測溫；攝像機：傳感器芯片：SONYCCD；像素數(shù)：≥704(H)X576(V)；最低照度：≤0.01Lux；變焦率：≥光學(xué)18倍；9、輸電線路山火預(yù)警系統(tǒng)森林火災(zāi)會給森林帶來嚴重危害。森林火災(zāi)位居破壞森林的三大自然災(zāi)害〔病害、蟲害、火災(zāi)〕之首．它不僅給人類的經(jīng)濟建設(shè)造成巨大損失，破壞生態(tài)環(huán)境，而且還會威脅到人民生命財產(chǎn)平安。森林火災(zāi)的發(fā)生，對電網(wǎng)平安穩(wěn)定運行造成威脅。輕那么引起可恢復(fù)的線路跳閘等臨時事故，重那么造成燒毀鐵塔，引起長時間的不可恢復(fù)的重大電力事故。給電力平安運行帶來重大隱患。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，從2010年1月1日至3月25日，云南電網(wǎng)220千伏及以上主要輸電線路因山火跳閘35條次，強迫停運28條次；110千伏線路因山火跳閘43次〔來源：云南電力網(wǎng)〕。廣東省自2011年2月以來，僅10天時間里，就發(fā)生山火92宗;其原因主要是燃放煙花爆竹和孔明燈、祭祖燒香燒紙、燒田基草、違規(guī)煉山等;同時，進山旅游休閑人員增加，野外火源復(fù)雜，森林防火形勢嚴峻。為防范山林火災(zāi)對輸電線路平安運行的影響，各電力公司要求各單位經(jīng)常性地開展防范山火引發(fā)輸電線路跳閘的專項檢查工作。安排人力物力，加大輸電線路巡查頻度，重點檢查火災(zāi)多發(fā)地區(qū)、清明祭掃附近的線路走廊，及時發(fā)現(xiàn)隱患，防止火災(zāi)影響電力輸電線路運行平安。以上手段能有效地減少火災(zāi)對電力平安的影響，但由于巡視只能是間歇性巡查，加上線路走廊根本上人員難以到達，給巡視工作造成很大的困難，大多數(shù)事故是由于巡視不到位引起的。因此對線路走廊火災(zāi)的實時監(jiān)測、監(jiān)控就尤為重要，如何對火災(zāi)做到、提前預(yù)防、提前發(fā)現(xiàn)、提前處置，使火災(zāi)消失在萌芽狀態(tài)或火災(zāi)引起的損失減小到最少是相關(guān)電力部門需研究的重要課題?；诨鹧嫣綔y技術(shù)的線路走廊火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，利用先進的傳感器技術(shù)、新能源技術(shù)、無線通訊技術(shù)、軟件技術(shù)實現(xiàn)對高壓線路走廊火災(zāi)的監(jiān)測預(yù)警。系統(tǒng)利用新型的火焰探測傳感器，探測鐵塔周圍的零星火焰，該傳感器能夠發(fā)現(xiàn)300米外直徑為30厘米大小的火焰團，探測精度高，可靠性高，已被廣泛地應(yīng)用于油田、隧道、航天發(fā)射場等監(jiān)測領(lǐng)域。系統(tǒng)同時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、圖像數(shù)據(jù)，將上述數(shù)據(jù)壓縮后通過GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，中心軟件首先對接收到的火災(zāi)報警信息進行現(xiàn)場及短信報警，其次值班人員通過上送的圖像數(shù)據(jù)進行分析觀測，確認警情，做出相應(yīng)的決策。中心軟件具備強大的智能分析處理能力，能夠?qū)σ欢螘r間采集的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)進行分析處理，對隱性由于氣候枯燥引起的火災(zāi)進行趨勢預(yù)警，提前做好防災(zāi)準備。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，可對隱性火災(zāi)提前預(yù)警，對零星火災(zāi)進行及時告警，大大減少人力巡視，提高火災(zāi)的預(yù)警能力，減少由于火災(zāi)引起的重大電力事故的發(fā)生。監(jiān)測參數(shù)：火焰、環(huán)境溫度、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、圖像、降雨量等；參數(shù)技術(shù)指標：測量方式：雷達直接測量距離，結(jié)合導(dǎo)線溫度監(jiān)測通訊方式：無線RF、Zigbee、GSM、GPRS、3G等電源：太陽能對蓄電池供電測量距離：30測量精度：30米外蠟燭火焰攝像機：傳感器芯片：SONYCCD；像素數(shù)：≥704(H)X576(V)；最低照度：≤0.01Lux；變焦率：≥光學(xué)18倍