输电线路在线监测范文1
【关键词】特高压 输电线路 在线监测技术
自二十世纪七十年代开始，特高压输电技术已经进入了研究阶段，四十多年时间内，美、日、俄、中等国家先后研究、建立了特高压输电线路。目前，我国晋东南―南阳―荆门特高压输电线路已经成功投入运营。特高压输电工程中，输电线路有着非同寻常的重要性，输电线路对于特高压输电系统的稳定与安全有着直接的影响，因此，需要引起格外的关注。特高压输电线路不少处于恶劣的地质条件以及恶劣的运行环境下。所以，对输电线路的状态采用先进的监测技术进行监测有着重要的意义。通过监测确保事故隐患能够第一时间发现并即刻清楚，保障特高压输电线路处于良好的运用状态。
1 输电线路在线监测技术
1.1 输电线路覆冰在线监测
不少区域，气温较低、气候条件复杂，需要输电线路覆冰在线监测系统实时监测输电线路导线覆冰情况，对监测数据通过后台诊断分析系统进行分析，提前预测可能发生的线路病害事故，并将报警信息及时发送到相关的运行管理人员，以便能够最大程度降低、减少倒塔、断线以及线路冰山事故的发生，保障特高压输电线路的安全运行。
目前，输电线路覆冰在线监测的工作原理主要有两种：
（1）通过对线路拉力的监测，来判断输电线路的覆冰情况。将拉力传感器安装到绝缘子串上，拉力传感器不但能够对输电导线覆冰后的受力状态进行实时监测，而且对于周边的风向、风速、湿度、温度等参数也能进行时刻采集。采集后的参数由传感器传输到后方的监控中心，而后经过监控中心对各种参数的计算、处理，最终给出改区域输电线路冰情情况，并作出相应的除冰预报。
（2）通过对输电导线的弧垂、倾斜角参数的监测来实现输电线路覆冰情况的反应。通过对输电导线弧垂、倾斜角参数的采集，并结合气象环境参数、线路参数以及输电线路状态方程进行综合分析计算，得出监测区域导线覆冰重量、厚度等情况，而后判定覆冰的危险等级，并及时发出除冰警告。原理1在绝缘子上串联应力传感器，应力传感器是其应用的基本前提，而且在全球范围内，经过了安全性试验论证。理论2线路参数不改变，线路的运行安全不受影响。以上两种覆冰在线监测理论，对于档内各段导线的覆冰形态无法有效给出，而且计算出的导线覆冰厚度是档内覆冰厚度均值。
1.2 输电线路导线微风振动监测
特高压输电架空线路电线疲劳断裂的主要原因在于微风震动，而且微风震动对架空线路的破坏有着持续性的特点，因此，输电线路导线微风振动监测不但能够为防震动设计提供相应的科学依据，而却还有利于减少微风震动对特高压输电架空线路电线的破坏。
微风振动监测系统的主要工作原理是将导线与线夹接触点的曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数通过导线振动监测仪记录下来，在分析判断导线疲劳寿命以及微风振动水平时，根据监测记录并结合导线力学特性进行。
1.3 输电线路气象和导线风偏在线监测
科学、合理的风偏校验以及线路设需要输电线路气象和导线风偏在线监测系统提供相应的实测依据，相关部门可以根据相应的实测数据及时采取相应的风偏防范处理多少，而且还能够为放电故障点的寻找提供相应的资料，对于输电线路所在的区域的气候情况，监测中心通过观测、收集、记录的方式完善风偏计算方法，此外，输电线路杆塔上的瞬时最大风速、强风下的导线运动轨迹以及风压不均匀系数，监测中心均可以准确的记录下来，这些技术数据可以作为合理设计标准提供相应的参考。
1.4 输电线路杆塔倾斜监测
不少特高压输电线路经过煤矿采空区，在自然干扰力、重力以及应力的作用下，煤矿采空区极易出现地面塌陷、滑坡以及崩塌等情况，这极易造成输电线路杆塔出现倾斜、地基发生变形，给特高压输电线路的安全运行造成严重影响。
为实现输电线路杆塔倾斜监测和预警，采取全球移动通信系统（GSM）杆塔倾斜监测报警系统装置，目前，该系统装置已经广泛应用到220kV电压等级输电线路中，并发挥了良好的效果。基于特高压线路存在着基础与铁塔荷载大、山区通信网络信号薄弱以及塔头无线电干扰严重的特点，目前，国家电网已经研制成功特高压 GSM 杆塔倾斜监测报警装置，并且在试用中取得了良好的效果，这对于特高压输电线路运行杆塔倾斜监测提供有力的保障。
1.5 输电线路导线舞动监测
输电线路导线舞动不但会造成塔材、螺丝的变形、折断，而且还会损坏线路，严重中导致金具断裂，导致大面积停电，给居民生产、生活带来严重影响。因此，对导线舞动加强观测与记录，制作输电线路导线的易舞区域，对于监测输电线路的舞动情况有着重要的意义。
输电线路导线舞动监测的主要工作原理是：在安装导线舞动监测仪之前，应根据导线线路以及档距的具体情况，决定安装数量。导线舞动监测仪要对三个方向的加速度信息进行采集。根据导线线路的基本信息以及分析计算监测点加速度情况确定导线运行轨迹以及舞蹈线路的舞动半波数，进而确定导线线路是否出现舞蹈危害，一旦达到相应的阈值，则即刻发出警报信息。
1.6 输电线路绝缘子污秽监测
1.6.1 污秽度在线监测
在输电线路绝缘子表面污秽度的测量时主要采取停电测量的方式进行，测量的重点包括灰密以及等值盐密。主要原理是通过光场分布以及光纤传感器光能损耗和盐分含量的对应关系，结合监测光能参数，最终得出传感器表面盐份，进而算出绝缘子表面的盐密值。
1.6.2 泄漏电流在线监测
气候情况、污秽度以及输电线路的电压情况均能够反映绝缘子表面泄漏电流情况，所以，通过监测绝缘子表面泄漏电流可以直接反应出绝缘子污秽程度。在监测过程中依据泄漏电流沿面形成的原理，在线实时监测泄露电流，通过信号处理单元对泄漏电流的各种数值进行计算、统计，将计算统计的各种数据通过无线传输至数据总站，而后进行综合分析，最后根据分析结果对绝缘子的积污状况做出相应的评估和预测。总体来说，泄露电流的大小受多种因素的影响，污秽成分、绝缘子类型、灰密、盐密以及气象等多种条件均会对其造成影响，此外，在泄漏电流在线监测过程中，应注重积累足够多的运行数据，以确保监测的准确性。
2 在线监测技术在特高压线路中的应用
2.1 基本要求
在线监测技术对于维护特高压线路的顺利运营有着重要的作用，因此，必须要保障在线监测技术应用过程中有着较强的可行性以及必要性。在线监测在安置时要达到以下要求：
（1）在线监测设备在安装过程中要符合1000KV特高压交流线路中对于无线电干扰以及电晕的相关要求。
（2）在线监测设备的安装时，不但不能对特高压输电线路的可靠性与机械性造成不良的影响，而且在结构上也不能增加隐患。
（3）在安装时，要方便未来线路运行人员安全、方面、简单的操作。
（4）在线监测设备不但能够适应恶劣的气候环境，而且还要具备一定的抵抗特高压线路电磁场能力。
2.2 应用范围
在线监测技术应用主要是保障特高压线路的安全运行，所以，在应用中应本着突出重点、体现差异化为原则，明确各种在线监测技术的应用范围：
（1）在跨越主干告诉公路、主干铁路等重要交叉、覆冰较重地区以及山区较长地区应装置覆冰在线监测系统，在使用过程中注重结合输电线路视频监控装置，以便能够最大程度发挥其作用。
（2）微风振动监测装置尽量安置在大跨越线路上，以便能够实现特高压输电线路检查微风振动的效率。
（3）杆塔倾斜监测装置应安装在煤矿采动影响区域，最大程度减少因为采空区塌陷造成的安全事故。
（4）微风振动监测装置尽量安置在大跨越线路上。
（5）对保障特殊地段的特高压输电线路的安全、可靠、平稳、运行，应加强对特殊地段线路的监控力度，将视频监测装置安装在重要跨越地区、特别偏僻的地区以及大跨越线路地区。
3 结语
在线监控技术实现了特高压输电线路的实时监控，并且通过在线监控管理平台能够对整个特高压输电线路的线路、设备运行情况以及运行人员的操作情况，不但有利于管理者正确的决策指令，而且能够及时发现清除特高压输电线路运行中存在的事故隐患，提高特高压输电线路抵御事故、防范事故的能力，进而保障特高压输电线路安全、有效的运行。
参考文献
[1]陈海波，王成，李俊峰，王常飞，徐国庆.特高压输电线路在线监测技术的应用[J].电网技术，2009（05）：121-122.
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[4]邹建明.在线监测技术在电网中的应用[J].高电压技术，2007，33（8）：203-206.
输电线路在线监测范文2
应用模式。通过以上所说的系统进行分析综合，根据输电线路远程监控与故障预警在线监测系统的具体需要，设计出比较完善的输电线路远程监控系统的应用模式体系。通过倾斜角度检验传感器，从而获得输电线路倾斜角度的详细数据；远距离拉力传感器可以测出采集输电线路中所承受的拉力详细数据，振动传感器可以获得输电线路远程监控的振动数据，微气象图远程监控系统可以获得所安装铁塔时的微气象图数据。上述数据都可以通过接入口进行在线监测控制。远程监控中心管理在接收到软件传递数据后，要按照协议对其进行分析、储存和播放。其在线监测控制器在远程监控中起着承上启下的作用，所以重点讲述输电线路远程监控的系统操作。
2故障预警在线监测设计
2.1在线监测控制器设计。在线监测控制器是安装在输电线路铁塔上面的，与各种传感器和通信模式连接方式相同，实现具体数据的采集和上传。故障预警在线监测控制器采用顶端的主板外挂自制器的形式来达成监测功能。通过白色板块与顶端主板系统通信，依据通信模式协议来实行对各监测对象的检验形式，对云台顶端等设备机器的操作方式控制以及对所有外部系统设备的输电线路远程监控管理控制等。距离和倾角等物理学数据直接由传感器经过自变通过总线路与顶端主板相连接。倾斜角度检测则是采用专用的小型芯片自制而成的一体化在线监测控制器来进行检测的技术。
2.2故障预警在线监测系统。在输电线路信号塔上安装远程监控系统，通过各种传感器和变换器以及无线网络的供电，此系统对电量的消耗超大，设计时需要在阴天下进行，这样系统才能正常的工作，所有模块都有耗电性能，所以要经过不断改善减少低消耗且具有稳定性能的设备。
2.3在线监测系统处理器设计。在线监测控制器主处理器设计的主要特点有：存储量大、散热系统好、使用年限较长、开关量的输出性能较好等。在输电线路上添加在线监测系统处理器，会使远程监控的效果发挥到最好。
3故障预警在线监测的系统分析
3.1自动和手动采集数据。故障预警在线监测自动定位时其传输的数据和气象信息都调节到信息中心，调度中心的软件是根据通信系统协议对数据进行解压、储存和数据处理。同时支持手动或自动发出信息数据号召命令，在线监测控制系统接到命令后将返回所需信息数据。为调节中心软件的测试，所提供请求数据拉力及倾斜角度数据、请求输电线移动数据、请求导线温差数据等命令性按钮。
3.2故障预警在线监测存在的现象。通过系统设置拉力距离、倾斜角度、风速、泄漏电流脉总体频率次数、导线路移动幅度、导线路移动频率、泄漏电流脉冲、风偏角度、导线路温差等参数的预警在线监测值，使输电线路在停电之前能够及时进行预警措施。当采用数据出现上述温差参数超长报警时，摄像头会自动将整体图像传输到系统中心内，并且会自动发出声音进行提醒报警。管理人员通过此系统能了解到现场各数据参数和整体图像之后，才能决定是否能采取相应的监测措施，以确保输电线路的自身安全和电力系统的稳定性。
4总结
输电线路在线监测范文3
关键词：架空输配电线路；故障；诊断
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：
输配网线路大多呈辐射状，供电半径大，运行环境恶劣，雷电、大风、暴雨、山体滑坡、外力破坏造成的故障发生率较高。故障发生后，由于线长面广，采用以往凭经验，分段、逐段、逐基杆塔检查等传统方法进行排查，费时费力，停电范围大、时间长，很难快速、准确查清，隔离故障区段。同时，由于线路干线长、支线多，大多线路处在山坡、沟壑之上，故障查找过程中人身安全风险系数增大[1]。
1输配电线路故障原因分析
1.1短路故障的原因
产生短路故障的基本原因是不同电位的导体之间的绝缘击穿或者相互短接而形成的。三相线路短路一般有如下原因造成：线路带地线合闸；倒杆造成三相接地短路；受外力破坏；线路运行时间较长，绝缘性能下降等。两相短路故障的原因是：线弧垂大，遇到刮大风导线摆动，两根线相碰或绞线形成短路；外力作用，如杂物搭在两根线上造成短路；受雷击形成短路，绝缘击穿，电路中不同电位的导体间是相互绝缘的。
1.2断路故障的原因
断路是最常见的故障。断路故障最基本的表现形式是回路不通。在某些情况下，断路还会引起过电压，断路点产生的电弧还可能导致电气火灾和爆炸事故。断路点电弧故障：电路断线，尤其是那些似断非断点，在断开瞬间往往会产生电弧，或者在断路点产生高温，电力线路中的电弧和高温可能会酿成火灾。三相电路中的断路故障：三相电路中，如果发生一相断路故障，一则可能使电动机因缺相运行而被烧毁；二则使三相电路不对称，各相电压发生变化，使其中的相电压升高，造成事故。三相电路中，如果零线（中性线）断路，则单相负荷影响更大。线路断路一般有如下原因：配电低压侧一相保险丝熔断；架空输配电线路的一相导线因故断开；导线接头接触不良或烧断；外力作用造成一相断线等[2]。
1.3线路接地故障原因
线路接地一般有如下原因：线路附近的树枝等碰及导线；导线接头处氧化腐蚀脱落，导线断开落地；外因破坏造成导线断开落地。如在线路附近伐树倒在线路上，线跨越道路时汽车碰断等；电气元件绝缘能力下降，对附近物体放电。
2输配电线路故障在线监测技术应用现状
2.1 故障诊断系统概述
故障诊断就是利用各种检查和测试方法，发现系统和设备是否存在故障，而进一步确定故障所在大致部位的过程。系统故障诊断是对系统运行状态和异常情况做出判断，并根据诊断为系统故障恢复提供依据。要对系统进行故障诊断，首先必须对其进行检测，在发生系统故障时，对故障类型、故障部位及原因进行诊断，最终给出解决方案，实现故障恢复。故障诊断的主要任务有：故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。
2.2 输配电线路故障在线监测技术应用现状
输配电线路故障诊断技术目前主要是借助于专家系统实现输配电线路故障的识别与诊断。专家系统也是目前应用最为广泛和成功的人工智能技术之一。借助于专家系统，提前将输配电线路可能发生的各种类型的故障特征录入专家系统，然后对输配电线路设定门槛值，一旦输配电线路的特征值达到预先设定的门槛值，且某种逻辑关系成立，则系统判定为发生故障，并根据系统预先设定的故障码给出故障诊断结果，这就是专家系统实现故障诊断的基本原理。
3故障指示定位系统各组成部分动作机理
线路故障指示定位系统是用来对配电网中发生单相接地故障区段进行准确指示的一整套系统，由信号注入柜、故障指示器、中继器和监控软件4部分组成。
3.1信号注入柜的基本工作原理
信号注入柜的作用是作为注入电源，产生频率恒定的特殊电流信号以启动悬挂在线路上的故障指示器。信号注入柜的内部主要由整流电路、逆变电路滤波电感、滤波电容以及注入升压变压器等组成，各组成部分的参数均经过严格的计算和选择，以确保获得良好的注入波形和较高的注入效率。电网正常运行时，信号注入柜并不向其注入特殊的电流信号，此时悬挂在输配电线路上的指示器也不动作，表示目前电网并没有发生单相接地故障。
3.2线路故障指示器和中继器的工作原理
线路故障指示器以特殊频率的电流信号作为判据，检测相应的故障指示器是否在电网单相接地的故障区间内。
3.3线路故障实时监控软件
开发的监控管理综合软件平全建立在标准的浏览器－服务器(bro wser/server，B/S)构架上，采用.NET技术、传输控制协议－因特网互联协议(Transmission Control Protocol/Inter-net Protocol，TCP/IP)、UPRS等技术处理来自各个现场的报警信息以及各种管理信息。这些数据通过受理、分析、处理和校验等过程，保证报警信息及时、正确地被记录分析，同时为维护部门提供需要的统计报表等分析数据。数据传输通道采用成熟的UPRS网络，只要有全球移动通信系统(glob-al system of mobile communication，USM)信号的地方，都能实现可靠通信。系统设置1台短信报警服务器，当系统监测到故障时，将自动通过短信服务器向指定人员(可同时多人)发送并记录报警信息[3]。
4实例分析
系统建成后，经过实际运行和对功能的不断完善、改进，取得了预期效果。快速准确的故障诊断、定位，缩短了故障处理时间，提高了供电可靠性。系统运行两年多以来，已经诊断出线路故障17次，故障定位准确率100%。以2011年12月13日20:15:57，某架空输配电线路发生接地为例：发生故障后，系统反映支线区段发生接地故障，并诊断出支线B相接地，同时系统向运行人员发出501支线接地短信，运行人员迅速对支线的FTU开关进行了远程分闸，开关断开后系统显示接地消失，30 min内发现、隔离了故障区段。后经运行人员采用故障巡查装置监测，不到1小时就检测出故障点，故障原因为景区用户电缆爆裂引起接地。由于当时大雪过后，道路不通，如采用以往人员徒步巡查、分段推拉、逐基分组排查确定接地点的方式，预计需要1～2天时间。节约了故障处理成本，降低了故障查找过程中人身安全风险。
在山区地形复杂、路况恶劣，尤其在夜晚、阴雨、大雪、雷季等特殊情况下，按照以往故障处理方式，需与运行班站联动，出动车辆、人力，组织进行全线查巡，不仅费时费力，而且深沟、大山、河流、毒蛇、马蜂等危险源对巡查人员人身安全威胁极大。通过该系统应用，缩小了故障查巡范围，运行班站3～4人就能准确、快速的完成故障的查巡、隔离、处理，缩短了故障处理时间，节约了故障处理成本，降低了人员的安全风险。经对安装前后故障处理对比，现每次处理故障可节约成本约0.5万元。
实现对线路运行状况的监控和统计分析，提高了配网线路的运行监测水平。实现对线路不同区段负荷电流监视（遥测）以及FTU开关工作状态的远程查询（遥信）和控制（遥控），便于运行人员及时掌握线路的运行状态，采集的运行数据为今后电网建设规划和电力需求侧管理提供了准确的数据源。建设投资少，工期短，日常维护工作量小。通过对普通柱上真空开关改造，实现了原有开关的再利用，节约了投资成本，缩短了建设工期。同时利用GSM移动公网、电力线载波相结合方式实现数据传输，有效的降低了运行和维护管理成本。
参考文献：
[1]胡佐. 小电流接地系统单相接地故障模糊选线新方法[J]. 南力电网技术，2008，5(9)：167-168.
输电线路在线监测范文4
【关键词】视频在线监测系统；全覆盖；高压输电线路
引言
随着输电线路规模不断扩大，通道环境复杂化、动态化等，均给输电线路运行维护带来严重困难，单纯的人工维护已经无法满足现代电网安全运行要求。随着计算机硬件技术和网络技术的发展，“视频在线监测系统”因其传输的图像具有即时、高清晰等特点，广泛应用于线路的监测、运行和维护。然而，受限于应用成本、安装、维护人力等因素，目前仅能在特殊区段上装设，未能充分发挥该系统的作用。本文简要介绍“视频在线监测系统”的工作原理，结合输电线路杆塔特征、周边环境的特点，对“视频在线监测系统”的深化应用进行研究探索。
1、“视频在线监测系统”的工作原理
1.1系统组成。系统由远程采集监控终端、监控服务器和监控客户端三部分组成。远程采集监控终端是一台高性能嵌入式智能设备，它部署在图像监控的现场，将实时采集到的现场视频、图片等数据进行压缩编码，利用GPRS/CDMA1X/3G无线传输模块将图片、数据以IP包的方式发送到监控服务器。监控服务器和监控客户端分别是装有远程图像数据监控服务端软件和客户端软件的PC机，它们都连接在因特网上，由于远程数据图像采集器没有固定的IP地址，所以客户端主动去浏览监控图像和设置监控参数都是通过服务器来中转的。
1.2系统工作过程。远程图像采集监控终端有两种工作模式，一种是自动工作模式，它根据预先设定工作模式在有报警情况时进行现场图像拍摄，然后自动将拍摄的图片上传到图像监控服务器上，客户端可以连接上服务器下载监控图片；另一种工作模式是被动工作模式，这种工作模式下，远程图像采集监控终端一直等待客户端发送拍摄图片的命令或者其它控制命令，只有接收到控制命令，它才会进行相应的动作，这种模式可用于客户即时获取现场图像和实时设置工作状态。
2、“视频在线监测系统”在输电线路上的应用探索
2.1输电线路特征。高压输电线路杆塔越来越高、密集、复杂，且大多分布在野外，线路覆盖面广，所处的地理环境、气候条件恶劣。由于距离远、分散性大、气候恶劣等因素，线路维护工作量大、危险性高，传统的人工巡视的巡视模式已经无法满足现代安全生产对输电线路的需求，难以对输电线路进行有效地管控。
2.2输电线路管控目标。高压输电线路是电力系统的重要设施，及时有效地反应或者防止电力线路及杆塔异常的发生十分重要。对输电线路的管控以便及时有效的排查到输电线路及杆塔的安全隐患，减少甚至消除诸如输电线路断线、杆塔倾斜等严重电网安全事故的发生为最终目标。
2.3应用现状。“视频在线监测系统”目前已在110～500kV线路上广泛使用，取得了良好的效果。架空线路视频在线监控系统具有检测、分析、处理、控制等功能。据不完全统计，在电网线路使用视频在线监控系统后，架空线路外力破坏事故减少20%，线路运行管理员的巡视次数减少10%，电网停电次数减少5%，突发事故的预防工作有一定的效果，运行管理人员能掌握大部分线路危险点的运行情况，电网事故处理的能力有所增强，电站的供电质量有很大的改善。然而，该系统多是应用在基于日常巡视确定的输电线路特殊区段上，没有充分发挥系统的作用，不能主动、及时地排查出输电线路及杆塔的安全隐患。
2.4应用探索。综上可知，目前“视频在线监测系统”在输电线路上的应用缺乏主动性，不能实现输电线路的管控目标。为此，对“视频在线监测系统”在输电线路上应用的进一步探索将成为今后的主要研究课题之一。以下是对“视频在线监测系统”在输电线路上能起到的作用进行挖掘分析：
1.主动性
输电线路的分布情况大致分为两种：1）平原段线路；2）山区段线路。由于社会进步、经济发展，电力网络规模不断扩大，平原段线房等矛盾日益激化，原先电力通道环境剧变，荒地起大厦、水沟变公园、农村自建房等现象屡见不鲜。因此，在维护力量投入上，平原段线路所占比例远大于山区段线路。由此可见，平原线路若能得到有效地维护，不仅能大大节约财力、人力，更能保障输电线路安全稳定运行。鉴于此，“视频在线监测系统”在输电线路上的应用，若能兼顾经济性与安全性地将平原段线路进行全范围覆盖，充分发挥系统主动性作用，即可主动、及时地排查出输电线路及杆塔的安全隐患，在大大节约人力、财力的同时，提高输电线路安全稳定运行水平。
2.全覆盖
为了实现平原段线路兼顾经济性与安全性的全范围覆盖，充分发挥系统主动性作用，合理地确定“视频在线监测系统”综合布点的最优方案是关键。出于对经济性的考虑，在每个平原段线路杆塔上安装“视频在线监测系统”显然是不切实际的，因此，“视频在线监测系统”在输电线路的应用上应充分考虑“视频在线监测系统”的特性、输电线路管控目标、输电杆塔结构参数以及输电线路周边环境等因素，探索最优化的“视频在线监测系统”综合布点方案，在兼顾经济性的同时，满足现代安全生产对输电线路的需求。“视频在线监测系统”综合布点方案属于多目标决策问题，以下对该方案的构建进行简要总结。1）全覆盖。全覆盖的概念是“视频在线监测系统”的监测范围能有效地全面覆盖输电线路保护区。如何将全覆盖这一定性的概念等效转换为一个定量的值是难点，目前用于评估覆盖程度的指标有“覆盖度”、“覆盖率”等，但用于评估高压输电线路保护区全覆盖的指标，尚未有相关研究提出。因此，合理地确定全覆盖评估指标将是今后的研究重点。2）经济性。虽然在每个平原段线路杆塔上安装“视频在线监测系统”这一方案可以满足其他方面的目标，但显然是不现实的。因此，综合布点方案应考虑到经济性，实现系统经济性最优的布点目标。
3、总结与展望
要使“视频在线监测系统”在输电线路上的应用充分发挥系统主动性作用，主动、及时地排查出输电线路及杆塔的安全隐患，在大大节约人力、财力的同时，提高输电线路安全稳定运行水平，确定最优综合合理布点方案是关键。因此，今后将不断构建完善最优方案模型，并应用于现场实际。
参考文献
输电线路在线监测范文5
【关键词】输电杆塔 倾角 在线监测 SCA100T
1 引言
我国地理分布广泛，地质条件复杂多样，输电线路又基本上都采用架空线路，由于线路架设在空中，需要承受自重、风力、暴雨和冰雪等机械力的作用和风沙等有害气体的侵蚀，运行条件十分恶劣。当输电线路经过煤炭开采区、软土质地区、山坡地、沙漠地带、河床地带等不良地质区时，在自然环境和外界条件的作用下，杆塔基础时常会发生滑移、倾斜、沉降、开裂等现象，从而引起杆塔的变形、杆塔倾斜、甚至倒塔断线。杆塔倾斜将造成杆塔导地线的不平衡受力，引起杆塔受力发生变化，造成电气安全距离不够，影响线路正常运行。倒塔断线将使供电线路陷于瘫痪，严重影响人们的生产生活，造成巨大损失。
在杆塔倾斜现象发生发展的初期，巡线人员很难用肉眼观察到微小的变化。目前迫切需要使用智能化的数据监测装置对输电线路杆塔倾斜进行在线监测与故障诊断，及早发现隐患，及时排除故障，以提高输电线路运行的可靠性。
本文基于数字倾角传感器结合低功耗微处理器设计了采空区输电线路杆塔倾斜分布式在线监测系统，能够实时监测采空区杆塔倾斜情况，及时了解运行杆塔的安全、可靠状况，根据倾斜监测数据发展趋势，对超标杆塔倾斜状况及时进行多种方式预报警，指导检修和维护，提醒运行维护人员加固地基，防止倒塔事故发生。
2 系统硬件结构设计
输电线路杆塔倾斜状态在线监测系统能够全天候地对整个采空区所有杆塔倾斜状态进行全天候地监测。系统主要由倾角检测仪、数据监测基站和远程监测中心三部分组成。倾角检测仪将采集到的杆塔倾斜角度数据发送给数据监测基站，基站对数据进行处理后发送给远程监测中心，由监测中心进行分析与处理数据，以获取杆塔的倾斜状态，并判断倾斜的发展趋势，为检修部门提供实际依据。当杆塔倾斜角度出现异常时，系统能够及时将警告信息发送至线路运行负责部门，使其对杆塔状态进行关注或采取相应检修处理措施，提早发现问题，将杆塔发生倾斜造成危害的可能性降到最低。这种结构不仅使整套系统的结构非常清晰和简洁，也使得各子系统功能完整独立，任何一个监测单元异常不会影响其它设备正常工作，能够方便地进行单元模块地检查与维护。采用统一数据接口规范，大大提高了系统的兼容性和可扩展性。
杆塔倾斜检测仪由电源模块、微控制器、双轴倾角传感器、GSM通讯模块、显示模块构成，由微控制器对倾角传感器的测量数据进行读取与处理，并通过GSM网络与基站进行数据通信。在使用时将倾斜检测仪水平安装在杆塔的横担上。采用双轴倾角传感器不但可以测量出杆塔横担与水平面的夹角，还可计算出杆塔倾斜的方向，能够更全面地获得杆塔的状态信息。为了防止倾斜检测仪受到电磁、潮湿等因素的干扰，采用铝盒作为倾斜检测仪的外壳。
倾角传感器采用了芬兰VTI公司生产的硅基加速度传感器SCA100T-D02。高精度双轴倾角传感器SCA100T-D02是VTI公司利用MEMS（Micro electro mechanical system）开发生产的一款加速度传感器，体积小，重量仅1.2克，内部包含一个硅敏感微电容传感器和一个ASIC专用集成电路，ASIC电路集成了EEPROM存储器、信号放大器、A/D转换器、温度传感器和SPI串行通信接口，组成了一个完整的数字化传感器，在温度和时间方面可靠性和稳定性极高，具有仪表级的良好性能，通过测量X-Y两轴方向上重力加速度的分量大小来获得传感器的倾斜角度，其主要性能指标如下：（1）双轴向倾角测量：SCA100T-D02可以测量X-Y 两个方向的倾角；（2）测量范围±1.0g，即±90°；3）+5V 单电源供电，通过两个比例电压输出（模拟量），内置11 位AD 转换器，兼容SPI 输出；（4） 测量灵敏度2V/g（模拟量）或819LSB/g（数字量）；（5）通过SPI 接口，可以访问内部温度传感器，并对输出进行温度系数校正。
数据采集与处理采用了TI公司的超低功耗微处理器MSP430F149作为主处理器。MSP430系列单片机是16位精简指令集结构的单片机，其丰富的片上资源和显著地低功耗特点使其在众多种类的微处理器中脱颖而出。MSP430具有多组独立的双向I/O口、12位A/D转换器、UART等硬件资源，以及最高可达8MHz的系统时钟。
采用西门子公司的集成GSM模块TC35i作为系统的GSM通信模块。该模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器、天线接口组成。TC35i采用AT指令集，其提供的接口可以与微控制器或上位机之间实现RS232通信。应用时只需要在模块中插入SIM卡，单片机即可用AT指令控制TC35i收发短信。
3 结语
本文所设计的采空区输电杆塔倾斜状态在线监测系统实现了对采空区杆塔倾斜状态的全天候实时在线监测，并且依靠网络完成了远程在线监测系统的控制，实现了办公桌上就可以对设备的实时监测、状态诊断和优化决策的目的，在安全隐患产生的前期对其进行提前发现与消除，有效地提高了输电杆塔运行可靠性。在实现管理设备自动化、科学化、智能化的同时，既提高人身安全，也节省了不必要的定期计划检修等开支，极大地提升了线路运行管理水平，为线路的巡视及状态检修开辟一条新的思路，具有较高的推广意义。
参考文献
[1]王盛军，邵琼玲.基于SCA100t 和MCU 数字倾角传感器的设计与实现[J].微计算机信息，2010，26（8）：90-91.
输电线路在线监测范文6
【摘 要】以GIS技术为核心，在怒江州范围内建立统一的覆盖整个地区的GIS数据模型和图形中心，并形成以北斗微信通讯技术为核心的空间信息的网格化分析技术。
【关键词】北斗卫星；地理信息系统
1 概述
怒江地处低纬高原，地形复杂、地质结构特殊。同时受印度西南季风、东亚季风的共同影响，各种天气系统交替甚至同时出现，常引起大雨、暴雨等灾害性天气。随着我省社会经济的发展，云南电网输电规模建设规模迅速扩大，自然灾害对电网安全运行构成了严重的威胁。电网安全受到影响会导致输电线路受到威胁，从而造成停电等社会问题，产生重大社会影响或经济损失。因此需要对输电线路进行监测，当灾害来临时能及时采取措施，避免输电线路受到影响。
自然灾害对电网系统的致灾过程复杂，而且灾害发生快，一般只能进行预测、防止或灾后应急响应来维护输电线路的稳定。以怒江州为研究区域，通过提供卫星系统在线监测，最终实现在广袤的无人区及高山峻岭进行输电线路的监测和预警。以GIS技术为核心，在怒江州范围内建立统一的覆盖输电线路的GIS数据模型和图形中心，并提供核心的可视化服务、空间信息的网格化分析技术。为怒江供电局防灾抗灾提供第一手的决策依据，做到科学调度，快速响应，提高灾害的防治防害能力；同时有效地为怒江供电局提供相关的应急指挥与决策，提高怒江供电局输电线路的准确性、实时性，提高GIS数据的共享和利用。
2 覆冰在线监测与预警
覆冰在线监测与预警应用是建立在整合数据基础上的，以怒江州为区域，研究该区域覆冰灾害的空间分布特征、电网系统承灾体的脆弱性、灾变耦合破坏规律、风险评价模型及风险区划、预警模型，同时进行北斗卫星通信技术的研究，结合以上两项研究结果，实现北斗卫星在线监测高压输电线路的监测系统。
2.1 北斗卫星通信技术
（1）北斗卫星通信方式
目前输电线路在线监测都按照南网统一通讯规约协议进行，利用该规约进行通信时，大部分通信报文长度均在100字节以下。针对超过100字节的长报文，可进行拆包处理。
北斗通信前置机负责与北斗卫星通信和数据接收，同时与中心主站服务器进行通信。通讯方式如图2.1：
图2.1采用北斗通信的通信链路
在此通信方式下，线路现场在线监测装置与主站服务器之间原有的通信规约无需改变，新开发的在线监测装置和北斗通信前置机将根据原系统通信规约进行匹配。
（2）长报文传输实现
由于北斗通信支持报文长度有限（目前要保持流畅通信需保持单报文长度不超过100字节为宜），因此对通信上遇到较大的数据包时需进行拆包，即通常在单报文数据长度超过100字节时，在线监测装置将按照单帧报文100字节进行拆包，并重新组包。
例：当现场监测数据报文为为1000字节时，在线监测装置将数据帧拆分成10个100字节的子包，并利用北斗通信链路，逐一上送给北斗通信前置机，北斗通信前置机在收完10个子包后，进行重新组包，还原成原数据包格式并上送至主站。
（3）规约转换
云南电网《云南电网输电线路综合运行工况在线监测系统通信规约》（简称：南网在线监测规约）规约进行，该规约数据包需转换成北斗协议数据包，经北斗通信链路送至主站端，在主站端将北斗协议数据包还原至南网在线监测规约的数据包。
以上规约转换在北斗通信链路两端进行，不影响原通信方式，实现数据透传。如图2.2：
图2.2 南网在线监测数据包格式
转换成北斗协议后，南网在线监测规约数据包将作为北斗协议的数据包，封装在北斗协议的帧格式中，数据包格式如图2.3：
图2.3 北斗协议数据包
2.2 覆冰风险分析与评估模型
通过数学模型计算覆冰厚度：在一段时间或实时环境温度和湿度参数满足易覆冰气象条件下，该模型从分析绝缘子串的顺线方向和垂线方向夹角入手，通过几何分析的方法，得到绝缘子串的风偏角。在假设导线达到静态力平衡的条件下，建立实测综合荷载、绝缘子及金具重量、导线自重、覆冰荷载、风荷载和绝缘子串风偏角之间的力学关系，计算得到覆冰导线的重量。再根据导线自身参数（如线径、单位长度重量），结合线路杆塔的垂直档距，计算得出覆冰导线单位重量。在设定覆冰密度为0.9时，用圆形均匀覆冰的模型最后计算得到等值覆冰厚度。
覆冰厚度计算公式：
：等值导线覆冰厚度，单位mm
：导线初始直径，单位mm
：覆冰导线单位重量，单位Kg/m
：导线单位重量，单位Kg/m
：圆周率，3.1415926
：覆冰密度，采用900Kg/m3
3 结 语
本系统的特点是将传统的GPRS / CDMA / 3G通信方式替换为北斗卫星通信系统。结合了北斗通信系统的在线监测系统能够覆盖到广袤的无人区及高山峻岭。系统运行后可以提高输电运行维护的工作效率，能够准确、全面地提供受灾路线和范围，为工作人员的运行维护工作提供有力决策依据，增强了怒江电网输电线路的安全性。
在本文中介绍了怒江供电局北斗卫星在线监测系统的研究与运用。着重介绍了需要用到的通讯方法以及监测模型这两个重要的模块，不足之处还望指正。
参考文献：
[1]曹敏，罗学礼，张志生，高尚飞，邓安明.云南电网覆冰在线监测预警系统等值覆冰厚度数学计算模型理论分析及实例化研究[D].2009年云南电力技术论坛论文集，2009.
[2]陈智，万军彪，童军心，王华云.输电线路等值覆冰厚度在线监测系统构架及计算模型研究[D].2010年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会，2010年10月1日.
[3]成方林，张翼飞，刘佳佳.基于“北斗”卫星导航系统的长报文通信协议[J].海洋技术，2008（01）.
作者简介：
连宝晶（1987），男，云南大理人，学士，工程师， 云南电网有限责任公司怒江供电局，从事输电线路运行与科技管理的工作。
赵培诚（1971），男，云南大理人，学士，工程师， 云南电网有限责任公司怒江供电局，长期从事生产运行与维护的工作。
肖一帆（1980），男，云南大理人，学士，工程师， 云南电网有限责任公司怒江供电局，长期从事输电线路运行与管理的工作。
