輸電線路監(jiān)測范文

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【關(guān)鍵詞】輸電線路；在線；監(jiān)測

1在線監(jiān)測技術(shù)概述

在線監(jiān)測始于20世紀(jì)90年代初，至今已有接近30年的發(fā)展歷史。在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展初期，主要以科研院校理論研究工作為主。當(dāng)時(shí)相關(guān)技術(shù)體系并不成熟，且受限于其他技術(shù)如通信、傳感器技術(shù)影響等，尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。進(jìn)入21世紀(jì)后，在輸電技術(shù)及通信技術(shù)等快速發(fā)展的背景下，在線監(jiān)測逐漸成為了輸電線路運(yùn)行的剛性需求，所衍生的產(chǎn)品也變得愈來愈多，在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用范圍變得愈來愈廣。但整體系統(tǒng)架構(gòu)還不夠規(guī)范，且缺乏相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，信息孤島現(xiàn)象較為普遍，這在一定程度上限制了在線監(jiān)測技術(shù)的作用。近年來，我國大力倡導(dǎo)智能電網(wǎng)建設(shè)，逐步完善了輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)系統(tǒng)架構(gòu)，使得輸電線路在線監(jiān)測趨于成熟，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)營提供了基礎(chǔ)保障。

2輸電線路在線監(jiān)測內(nèi)容分析

輸電線路在線監(jiān)測內(nèi)容較多，主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1圖像監(jiān)測

圖像監(jiān)測是輸電線路在線監(jiān)測的基本手段。通過視頻圖像對輸電線路周圍環(huán)境進(jìn)行全天候監(jiān)控，能夠隨時(shí)了解輸電線路危險(xiǎn)點(diǎn)、導(dǎo)線舞動(dòng)、風(fēng)偏變化、懸掛異物、塔材等情況。

2.2溫度監(jiān)測

導(dǎo)線溫度與其載流量密切相關(guān)。除此之外，導(dǎo)線溫度與環(huán)境溫度、氣候條件、風(fēng)速等也存在緊密關(guān)聯(lián)?？陀^上來看導(dǎo)線的最高允許溫度（70℃）是一個(gè)理論值，其結(jié)果是相對保守的。在實(shí)際環(huán)境當(dāng)中，設(shè)定值遠(yuǎn)高于理論值。換句話說，導(dǎo)線允許流量實(shí)際值與規(guī)定值之間存在著隱形容量。需要借助測溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線溫度監(jiān)測，從而及時(shí)獲得輸電線路潮流變化、線路運(yùn)行溫度變化情況，以此來分析輸電線路輸送余量，從而為輸電線路動(dòng)態(tài)擴(kuò)容提供依據(jù)。

2.3覆冰監(jiān)測

受環(huán)境影響，輸電線路覆冰因素較多，包括霧凇、濕雪、凍霧覆冰等。影響覆冰的主要因素包括氣溫、濕度、風(fēng)等。當(dāng)導(dǎo)線迎風(fēng)面覆冰達(dá)到一定厚度時(shí)，受不平衡力影響，導(dǎo)線可能出現(xiàn)反復(fù)扭轉(zhuǎn)。因此，需要通過專門的覆冰監(jiān)測系統(tǒng)來綜合判斷導(dǎo)線的覆冰情況，以便清楚地掌握覆冰的特征及規(guī)律，從而對覆蓋冰進(jìn)行有效處理。

2.4線路舞動(dòng)

輸電線路舞動(dòng)主要是空氣動(dòng)力不穩(wěn)定所導(dǎo)致，其主要影響因素包括風(fēng)的激勵(lì)、線路結(jié)構(gòu)以及覆冰等。若導(dǎo)線舞動(dòng)幅度偏大，擺動(dòng)頻率較高，可能會(huì)造成相間閃絡(luò)、金具損壞等，甚至可能導(dǎo)致線路跳閘、導(dǎo)線折斷等事故，對電網(wǎng)正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成分析

3.1圖像監(jiān)測子系統(tǒng)

輸電線路視頻圖像監(jiān)測子系統(tǒng)主要由監(jiān)控軟件及視頻系統(tǒng)服務(wù)器構(gòu)成。其中監(jiān)控軟件能夠?qū)崿F(xiàn)視頻抓拍、定時(shí)錄像、云臺(tái)控制、參數(shù)設(shè)定等功能。監(jiān)控軟件模塊包括了錄像管理、設(shè)備管理、用戶管理、系統(tǒng)管理、Web管理等功能性模塊，利用Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、流媒體傳輸服務(wù)等來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。視頻采集過程中，視頻信號(hào)處理以CMAC視頻壓縮算法為主。該算法可對色度壓縮進(jìn)行特殊處理，在保證高壓縮效率的情況下，能夠獲得較為理想的清晰度及色彩還原質(zhì)量，占用系統(tǒng)容量較小。利用視頻圖像監(jiān)測系統(tǒng)，可對輸電線路工作狀態(tài)進(jìn)行全方位監(jiān)測，利用無線技術(shù)便可遠(yuǎn)程采集、調(diào)控現(xiàn)場視頻圖像等，從而反映出線路的大致運(yùn)行狀況。

3.2導(dǎo)線溫度監(jiān)測子系統(tǒng)

導(dǎo)線溫度監(jiān)測子系統(tǒng)主要是對導(dǎo)線運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)測，并能夠以數(shù)據(jù)列表及組態(tài)圖的方式呈現(xiàn)給用戶。溫度監(jiān)測子系統(tǒng)主要由溫度傳感器、電源模塊及通信模塊構(gòu)成。除了可利用傳統(tǒng)電源供電外，還可采取太陽能或風(fēng)能供電的方式來保證相關(guān)模塊穩(wěn)定運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，以風(fēng)光互補(bǔ)的方式進(jìn)行供電設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步強(qiáng)化子系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。溫度傳感器方面則采取互感取能的方式進(jìn)行電能供給。通信方面，隨著WIFI、4G等技術(shù)的不斷成熟，傳統(tǒng)的紅外、RS232等短距離通信方式將逐漸被WIFI、4G等取代。導(dǎo)線溫度監(jiān)測子系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)反映導(dǎo)線溫度情況，通過遠(yuǎn)程控制，能夠?qū)崿F(xiàn)線路動(dòng)態(tài)增容。

3.3覆冰在線監(jiān)測子系統(tǒng)

線路容易覆冰的溫度通常為-8至0℃，并且要求空氣濕度達(dá)到90%以上。當(dāng)環(huán)境溫度及濕度條件均具備時(shí)，風(fēng)速也就成為了決定覆冰厚度的最重要參數(shù)。覆冰在線監(jiān)測子系統(tǒng)可對絕緣子串傾斜角、風(fēng)偏角及拉力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，再配合微氣象環(huán)境監(jiān)測裝置來構(gòu)建相關(guān)數(shù)學(xué)模型，即可實(shí)現(xiàn)線路覆冰綜合監(jiān)測。當(dāng)出現(xiàn)覆冰異常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)反饋預(yù)警信息，有利于提前做出針對性預(yù)防措施。

3.4線路舞動(dòng)在線監(jiān)測子系統(tǒng)

線路舞動(dòng)在線監(jiān)測子系統(tǒng)主要監(jiān)測參數(shù)包括舞動(dòng)半波數(shù)、舞動(dòng)頻率、振幅、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度等。以一檔內(nèi)多個(gè)舞動(dòng)點(diǎn)的加速度對線路舞動(dòng)情況進(jìn)行分析、計(jì)算，獲得檔內(nèi)線路基本信息，同時(shí)可根據(jù)舞動(dòng)線路的舞動(dòng)半波數(shù)及導(dǎo)線運(yùn)行的軌跡相關(guān)參數(shù)，分析線路是否存在舞動(dòng)危害，并由預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信息，從而為運(yùn)行單位輔助決策或決策提供可靠信息依據(jù)。

4結(jié)語

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的不斷成熟為輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行及相關(guān)決策工作提供了可靠的信息基礎(chǔ)。未來輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)智能化水平還將不斷提升，整體監(jiān)測質(zhì)量及效率也會(huì)進(jìn)一步提升，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)營提供保障。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】高壓；輸電線路；在線監(jiān)測

中圖分類號(hào)： TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1. 輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的主要內(nèi)容

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)隨著傳感器技術(shù)以及通信技術(shù)的不斷發(fā)展已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，很多在線監(jiān)測裝置涌現(xiàn)出來，為電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行貢獻(xiàn)著力量，對輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，主要包括以下幾個(gè)方面：

1.1 對輸電線路上覆冰的在線監(jiān)測技術(shù)。這一監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)?dǎo)線的覆冰情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過相應(yīng)的后臺(tái)診斷，提前預(yù)測線路的冰害事故，及時(shí)向相關(guān)管理人員發(fā)出信號(hào)。該系統(tǒng)的工作原理可以從兩個(gè)方面進(jìn)行描述：一是對線路拉力進(jìn)行監(jiān)測，將拉力傳感器安裝在絕緣子串上，對受力狀態(tài)進(jìn)行測量，并且綜合環(huán)境的溫度、濕度等因素，將所有數(shù)據(jù)送到后方的監(jiān)控中心計(jì)算分析，得出線路的冰情預(yù)報(bào)；二是對導(dǎo)線的傾斜角和弧垂進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)結(jié)合線路其他參數(shù)和具體的氣候條件，計(jì)算出導(dǎo)線覆冰后的重量、平均厚度等數(shù)據(jù)，判定出覆冰的危險(xiǎn)等級(jí)。

1.2 對輸電線路氣象以及風(fēng)偏的在線監(jiān)測技術(shù)。該系統(tǒng)能夠?yàn)榫€路的設(shè)計(jì)和風(fēng)偏的校驗(yàn)提供有力的實(shí)測依據(jù)，設(shè)置了相應(yīng)的預(yù)警系統(tǒng)，運(yùn)行部門可以及時(shí)的采取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)偏防范措施，尋找到放電的故障點(diǎn)；檢測中心能夠檢測到線路所在地區(qū)的氣象條件，有利于風(fēng)偏計(jì)算方法的完善。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供技術(shù)數(shù)據(jù)，它是通過在絕緣子串上安裝角度測量系統(tǒng)，并且結(jié)合線路的實(shí)測數(shù)據(jù)綜合對風(fēng)偏狀態(tài)做出判斷的。

1.3 對輸電線路塔桿傾斜的監(jiān)測技術(shù)。地面出現(xiàn)裂縫、山體滑坡、地震等災(zāi)害會(huì)引起線路塔桿的傾斜，威脅著輸電路線的安全。桿塔傾斜監(jiān)測報(bào)警裝置的出現(xiàn)很好的實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)行塔桿傾斜情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這一裝置已經(jīng)在很多的輸電線路上投入使用，并且多次起到了缺陷發(fā)現(xiàn)和及早預(yù)防的作用。在高壓線路的塔頭處有嚴(yán)重的無線電干擾，在一些山區(qū)中通信信號(hào)薄弱，我國正在大力開展高壓塔桿傾斜檢測報(bào)警裝置的研究。

1.4 對輸電線路舞動(dòng)的監(jiān)測技術(shù)。在外力作用下，輸電線路會(huì)不可避免的出現(xiàn)舞動(dòng)現(xiàn)象，一旦舞動(dòng)程度過大，將會(huì)對線路造成損害，導(dǎo)致金具的斷裂和導(dǎo)線落地，金屬部件變形，最終迫使大面積的停電，因此，對舞動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究具有重要意義。其監(jiān)測原理為：依據(jù)具體的檔距和線路情況，在相應(yīng)的位置安裝適量的導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測儀，對加速信息進(jìn)行采集，根據(jù)相應(yīng)的公式對線路的基本信息進(jìn)行計(jì)算分析，判斷出線路是否發(fā)生了舞動(dòng)危害，同時(shí)，在必要的時(shí)候給出報(bào)警信息。

1.5 對輸電線路視頻進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)。為了能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)對線路安全運(yùn)行造成威脅的動(dòng)作，在一些人口較為密集的居住區(qū)和交通繁忙的地帶安裝視頻監(jiān)視器是有效途徑之一。同時(shí)，這一視頻監(jiān)視器還能實(shí)時(shí)記錄下線路的覆冰情況。該系統(tǒng)運(yùn)用了較為先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，可以全天候監(jiān)測輸電線路的運(yùn)行狀況和其所處環(huán)境，但是，該系統(tǒng)目前的數(shù)據(jù)傳輸量較小、無法做到完全自由的控制，還常常出現(xiàn)裝置失靈的問題。

1.6 對輸電線路絕緣子污穢的監(jiān)測技術(shù)。對于污穢度的在線監(jiān)測來說，通常采用的方法是停電測量，通過對光能參數(shù)的檢測，計(jì)算出傳感器表面的鹽分，從而得到絕緣子表面的鹽密度；對于泄漏電流的在線監(jiān)測來說，由于絕緣子表面的泄漏電流能夠綜合的反映出電壓、污穢以及氣候等因素，可以通過對泄漏電流的測量了解絕緣子污穢程度。泄漏電流是沿面形成，通過引流卡和電力傳感器的實(shí)時(shí)測量，借助相應(yīng)的信號(hào)處理單元，計(jì)算出泄漏電流的統(tǒng)計(jì)值，將數(shù)據(jù)傳到總站，綜合評(píng)估和預(yù)測絕緣子的積污狀況。

2. 在線監(jiān)測技術(shù)在高壓線路中的應(yīng)用

2.1 基本要求及使用范圍

將在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電線路上具有十分重要的意義，為了對這一技術(shù)進(jìn)行規(guī)范，同時(shí)也為高壓線路的在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供合理依據(jù)，應(yīng)該對相應(yīng)的監(jiān)測裝置提出要求：監(jiān)測裝置不能對線路的電氣和無線電干擾的基本要求；監(jiān)測裝置不能對線路的機(jī)械性能造成影響，不能給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)帶來隱患；在裝置的安裝上應(yīng)該考慮到運(yùn)行人員的作業(yè)，遵從簡單、方便和可靠的原則；要保證監(jiān)測裝置能夠長期穩(wěn)定的運(yùn)行于高壓線路上，具有抵抗高壓線路電磁場的能力，能夠應(yīng)對各種惡劣的天氣；在數(shù)據(jù)的傳輸方式上要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理提供方便。在應(yīng)用范圍上，應(yīng)該以突出重點(diǎn)和體現(xiàn)差異為原則，在重要的交叉跨越地點(diǎn)、山區(qū)中的較長耐張地段、容易出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象的區(qū)域應(yīng)該安裝在線監(jiān)測裝置，并配合使用視頻監(jiān)控設(shè)備；應(yīng)該在煤礦采動(dòng)影響區(qū)安裝必要的桿塔傾斜監(jiān)測裝置，對桿塔的傾斜情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，防止線路事故的發(fā)生；在容易引起舞動(dòng)的區(qū)域應(yīng)該安裝舞動(dòng)監(jiān)測裝置，同時(shí)注意對相關(guān)資料的積累；在污穢嚴(yán)重的地區(qū)應(yīng)該安裝絕緣子污穢監(jiān)測裝置，對線路的污區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)，建立污穢數(shù)據(jù)庫，并及時(shí)更新，建立專家診斷系統(tǒng)。

2.2 高壓在線監(jiān)測管理平臺(tái)從經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)，為了節(jié)約資金，合理利用監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立在線監(jiān)測管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中處理是非常重要的，對這一管理平臺(tái)的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)有：（1）應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接收方式。我國當(dāng)下的在線監(jiān)測產(chǎn)品研發(fā)依然處于初級(jí)階段，還沒有形成一致的標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議以及判斷標(biāo)準(zhǔn)，在市場的自由競爭環(huán)境下，很多廠家對技術(shù)實(shí)行保密管理，這對于數(shù)據(jù)接收方式的標(biāo)準(zhǔn)化來說是一大障礙。管理平臺(tái)系統(tǒng)首要解決的問題就是數(shù)據(jù)接受的統(tǒng)一；（2）數(shù)據(jù)應(yīng)該具有統(tǒng)計(jì)的功能?；谠诰€監(jiān)測信息的采集查詢，平臺(tái)系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)各類數(shù)據(jù)，并能對這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)簡單的分析，在統(tǒng)計(jì)報(bào)表中不僅包含有監(jiān)測的數(shù)據(jù)，還包括報(bào)警信息的各類報(bào)表；（3）對輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理預(yù)測。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)中心可以積累輸電線路的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過相關(guān)的專業(yè)理論和技術(shù)預(yù)測導(dǎo)線的疲勞壽命、覆冰生長以及導(dǎo)線的溫度等；（4）對輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的預(yù)警。比較預(yù)測結(jié)果和運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)警閥值，通過短信、郵件等預(yù)警方式實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測功能，圖1 給出了報(bào)警的基本流程圖，它使得運(yùn)行人員能夠及早的了解到事故，預(yù)先做好處理措施。

結(jié)語

在線路的運(yùn)行中，保證高壓工程的可靠性是非常關(guān)鍵的，對線路實(shí)施在線監(jiān)控是主要的技術(shù)手段。本文針對輸電線路的在線監(jiān)測技術(shù)，對其在高壓輸電線路中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，首先對輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的主要內(nèi)容做了總結(jié)，重點(diǎn)就在線監(jiān)測技術(shù)在高壓線路中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

應(yīng)用模式。通過以上所說的系統(tǒng)進(jìn)行分析綜合，根據(jù)輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測系統(tǒng)的具體需要，設(shè)計(jì)出比較完善的輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用模式體系。通過傾斜角度檢驗(yàn)傳感器，從而獲得輸電線路傾斜角度的詳細(xì)數(shù)據(jù)；遠(yuǎn)距離拉力傳感器可以測出采集輸電線路中所承受的拉力詳細(xì)數(shù)據(jù)，振動(dòng)傳感器可以獲得輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的振動(dòng)數(shù)據(jù)，微氣象圖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以獲得所安裝鐵塔時(shí)的微氣象圖數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)都可以通過接入口進(jìn)行在線監(jiān)測控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心管理在接收到軟件傳遞數(shù)據(jù)后，要按照協(xié)議對其進(jìn)行分析、儲(chǔ)存和播放。其在線監(jiān)測控制器在遠(yuǎn)程監(jiān)控中起著承上啟下的作用，所以重點(diǎn)講述輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)操作。

2故障預(yù)警在線監(jiān)測設(shè)計(jì)

2.1在線監(jiān)測控制器設(shè)計(jì)。在線監(jiān)測控制器是安裝在輸電線路鐵塔上面的，與各種傳感器和通信模式連接方式相同，實(shí)現(xiàn)具體數(shù)據(jù)的采集和上傳。故障預(yù)警在線監(jiān)測控制器采用頂端的主板外掛自制器的形式來達(dá)成監(jiān)測功能。通過白色板塊與頂端主板系統(tǒng)通信，依據(jù)通信模式協(xié)議來實(shí)行對各監(jiān)測對象的檢驗(yàn)形式，對云臺(tái)頂端等設(shè)備機(jī)器的操作方式控制以及對所有外部系統(tǒng)設(shè)備的輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控管理控制等。距離和傾角等物理學(xué)數(shù)據(jù)直接由傳感器經(jīng)過自變通過總線路與頂端主板相連接。傾斜角度檢測則是采用專用的小型芯片自制而成的一體化在線監(jiān)測控制器來進(jìn)行檢測的技術(shù)。

2.2故障預(yù)警在線監(jiān)測系統(tǒng)。在輸電線路信號(hào)塔上安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過各種傳感器和變換器以及無線網(wǎng)絡(luò)的供電，此系統(tǒng)對電量的消耗超大，設(shè)計(jì)時(shí)需要在陰天下進(jìn)行，這樣系統(tǒng)才能正常的工作，所有模塊都有耗電性能，所以要經(jīng)過不斷改善減少低消耗且具有穩(wěn)定性能的設(shè)備。

2.3在線監(jiān)測系統(tǒng)處理器設(shè)計(jì)。在線監(jiān)測控制器主處理器設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)有：存儲(chǔ)量大、散熱系統(tǒng)好、使用年限較長、開關(guān)量的輸出性能較好等。在輸電線路上添加在線監(jiān)測系統(tǒng)處理器，會(huì)使遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果發(fā)揮到最好。

3故障預(yù)警在線監(jiān)測的系統(tǒng)分析

3.1自動(dòng)和手動(dòng)采集數(shù)據(jù)。故障預(yù)警在線監(jiān)測自動(dòng)定位時(shí)其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和氣象信息都調(diào)節(jié)到信息中心，調(diào)度中心的軟件是根據(jù)通信系統(tǒng)協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓、儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)處理。同時(shí)支持手動(dòng)或自動(dòng)發(fā)出信息數(shù)據(jù)號(hào)召命令，在線監(jiān)測控制系統(tǒng)接到命令后將返回所需信息數(shù)據(jù)。為調(diào)節(jié)中心軟件的測試，所提供請求數(shù)據(jù)拉力及傾斜角度數(shù)據(jù)、請求輸電線移動(dòng)數(shù)據(jù)、請求導(dǎo)線溫差數(shù)據(jù)等命令性按鈕。

3.2故障預(yù)警在線監(jiān)測存在的現(xiàn)象。通過系統(tǒng)設(shè)置拉力距離、傾斜角度、風(fēng)速、泄漏電流脈總體頻率次數(shù)、導(dǎo)線路移動(dòng)幅度、導(dǎo)線路移動(dòng)頻率、泄漏電流脈沖、風(fēng)偏角度、導(dǎo)線路溫差等參數(shù)的預(yù)警在線監(jiān)測值，使輸電線路在停電之前能夠及時(shí)進(jìn)行預(yù)警措施。當(dāng)采用數(shù)據(jù)出現(xiàn)上述溫差參數(shù)超長報(bào)警時(shí)，攝像頭會(huì)自動(dòng)將整體圖像傳輸?shù)较到y(tǒng)中心內(nèi)，并且會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲音進(jìn)行提醒報(bào)警。管理人員通過此系統(tǒng)能了解到現(xiàn)場各數(shù)據(jù)參數(shù)和整體圖像之后，才能決定是否能采取相應(yīng)的監(jiān)測措施，以確保輸電線路的自身安全和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4總結(jié)

篇4

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測；輸電線路；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）26-0098-02

輸電線路網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍非常廣，所處地段往往地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，日常巡線工作面臨著很大的難度，維護(hù)檢修的工作量也非常大。從2008年我們國家所出現(xiàn)的歷史罕見的冰雪災(zāi)害來看，進(jìn)一步強(qiáng)化輸電網(wǎng)絡(luò)的安全平穩(wěn)運(yùn)行顯得非常關(guān)鍵。為了確保輸電網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行，有效解決書店線路太長而導(dǎo)致人力資源不足等方面的問題，必須借助現(xiàn)代化先進(jìn)的輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)及其相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備，盡快建立監(jiān)控中心，從而轉(zhuǎn)變輸電線路的“狀態(tài)檢修”模式，為更加科學(xué)、準(zhǔn)確、客觀地收集信息、處理信息以及評(píng)價(jià)機(jī)器設(shè)備性能等各個(gè)方面提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

1 我國在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀

2000年中國就已經(jīng)開始對輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究與開發(fā)，特別是在GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）推廣以后，加快了在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展速度，并且有效解決了遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸存在的一些問題。例如西安金源電氣有限公司等對在線監(jiān)測技術(shù)尤其是絕緣子泄漏電流方面開展了全面系統(tǒng)的研究工作，而中國電力科學(xué)研究院則對雷電定位系統(tǒng)重點(diǎn)進(jìn)行了研究與開發(fā)工作。到2003年我國輸電線路在線監(jiān)測方面的研究與開發(fā)工作進(jìn)入了一個(gè)階段。該技術(shù)的前期產(chǎn)品主要存在運(yùn)作穩(wěn)定性方面的問題。比如，不能為用戶提供有關(guān)生產(chǎn)方面的信息等問題，極大地阻礙了泄漏電流在線監(jiān)測技術(shù)普及與推廣應(yīng)用。2005年，西安金源電氣等一些公司相繼研究開發(fā)了輸電線路覆冰、線路預(yù)防偷盜、導(dǎo)線舞動(dòng)以及測溫等各項(xiàng)線監(jiān)測技術(shù)，并逐步在電力系統(tǒng)得到較好的推廣應(yīng)用，其效果非常明顯。除此之外，在我國多家企業(yè)以及研發(fā)機(jī)構(gòu)的積極努力下，充分利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)通訊、電磁兼容、電源以及機(jī)械電氣等相關(guān)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上成功地研究開發(fā)了微氣象環(huán)境、桿塔振動(dòng)以及視頻在線監(jiān)測等先進(jìn)的技術(shù)先進(jìn)的裝置，建成了相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)。主要包括氧化鋅避雷器、防盜報(bào)警監(jiān)測、可視監(jiān)控、驅(qū)鳥裝置、導(dǎo)線溫度以及動(dòng)態(tài)增容等在線監(jiān)測系統(tǒng)，成為我們國家目前比較成熟的在線監(jiān)測技術(shù)，另外，站在我國目前在線監(jiān)測研究成果角度，在線檢測系統(tǒng)中的雷擊定位以及導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)等逐步得到推廣應(yīng)用。

2 在線檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及基本工作原理

2.1 線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

在線監(jiān)測系統(tǒng)使用的是一種二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通常由各種線上監(jiān)測裝置、監(jiān)測基站以及監(jiān)測中心等部分構(gòu)成，線上監(jiān)測裝置則由導(dǎo)線溫度以及導(dǎo)線覆冰監(jiān)測儀等組成，氣象環(huán)境以及線路監(jiān)測基站通常在桿塔上進(jìn)行安裝，監(jiān)測中心則設(shè)置在本部機(jī)房。

2.2 在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本工作原理

對大部分的輸電線路中的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的時(shí)候，所監(jiān)測的技術(shù)參數(shù)有設(shè)備運(yùn)行以及環(huán)境運(yùn)行參數(shù)，具體分為微風(fēng)振動(dòng)、舞動(dòng)、桿塔傾斜、導(dǎo)線弧垂以及視頻等。運(yùn)用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)，充分利用輸電線路的數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與管理，從而完成對有關(guān)數(shù)據(jù)信息的趨勢進(jìn)行分析、查閱以及信息預(yù)警等工作。

3 我國輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 覆冰在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

這種技術(shù)是針對導(dǎo)線的覆冰狀況實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而保證在天氣狀況比較惡劣的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓輸電線路和變電站絕緣子等覆冰狀況實(shí)施實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。充分利用科學(xué)先進(jìn)的監(jiān)測分析方法以及建立數(shù)學(xué)模型從而分析監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，將有可能出現(xiàn)冰雪災(zāi)害的線路提前進(jìn)行預(yù)測，并及時(shí)向有關(guān)輸電線路維護(hù)工作人員進(jìn)行報(bào)警，從而有效預(yù)防斷線、倒塔、冰閃以及舞動(dòng)等各種災(zāi)害事故造成的傷害。覆冰在線監(jiān)測技術(shù)的基本工作原理是：監(jiān)測導(dǎo)線傾斜角以及弧垂等有關(guān)數(shù)據(jù)信息，根據(jù)線路參數(shù)以及輸電線路情況等進(jìn)行研究分析，然后計(jì)算覆冰的重量以及厚度等相關(guān)技術(shù)參數(shù)，從而判定覆冰的危險(xiǎn)級(jí)別，及時(shí)發(fā)出準(zhǔn)確的除冰信息預(yù)警。除此之外，充分結(jié)合線路拉力的狀況觀測覆冰的具體情況，將拉力傳感器安裝在絕緣子串上，并對導(dǎo)線在覆冰以后的受力狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的溫、濕度以及風(fēng)向等數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行采集，將收集到相關(guān)數(shù)據(jù)信息集市匯總并傳遞到監(jiān)控中心，經(jīng)過處理與分析，盡快預(yù)報(bào)輸電線路冰情狀況，從而發(fā)出除冰警報(bào)。

3.2 桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用

矗立在礦山采空地區(qū)上面的輸電線路的桿塔因?yàn)槭艿阶陨碇亓Α⑼獠孔匀涣Φ雀鞣N干擾因素產(chǎn)生的影響，容易造成巖體錯(cuò)位、地面裂隙、滑坡等一些地質(zhì)自然災(zāi)害，導(dǎo)致礦山采空區(qū)的桿塔出現(xiàn)傾斜、甚至導(dǎo)致地基產(chǎn)生變形等，嚴(yán)重影響到輸電線路的安全。而利用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以對桿塔傾斜裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。在等級(jí)為220 kV電壓的輸電線路中，桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)獲得了非常廣泛的運(yùn)用，從而使得桿塔變形以及傾斜等狀況能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，保證輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用

導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)往往會(huì)造成高壓輸電線路出現(xiàn)疲勞而斷股，盡管其看似對輸電線路不會(huì)產(chǎn)生太大的破壞力，然而其破壞往往比較隱蔽，長時(shí)間的不斷積累，對高壓輸電線路造成的破壞性會(huì)變得更加嚴(yán)重。微風(fēng)監(jiān)測技術(shù)的基本工作原理是導(dǎo)線監(jiān)測振動(dòng)儀可以對導(dǎo)線以及線夾觸點(diǎn)以外的適當(dāng)距離的導(dǎo)線實(shí)施監(jiān)測，特別是其對線夾彎曲的頻率、振動(dòng)幅度以及輸電線路周邊的風(fēng)速、風(fēng)向以及溫度、濕度等各項(xiàng)的氣象參數(shù)，根據(jù)導(dǎo)線自身的力學(xué)特點(diǎn)，對微風(fēng)振動(dòng)的具體狀況、疲勞壽命等加以分析、研究以及判斷。導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用不僅可以預(yù)防微風(fēng)振動(dòng)造成的危害，還可以為輸電線路的防震設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。

3.4 導(dǎo)線風(fēng)偏舞動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用

導(dǎo)線風(fēng)偏舞動(dòng)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括氣象采集與風(fēng)偏采集單元、子站以及數(shù)據(jù)信息處理等系統(tǒng)構(gòu)成，通常在桿塔之上安裝氣象采集單元以及子站，而在導(dǎo)線上安裝風(fēng)偏采集單元。通過對氣象風(fēng)偏角、參數(shù)以及傾斜角等有關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，利用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行處理。運(yùn)用導(dǎo)線風(fēng)偏舞動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)，便于運(yùn)行部門在特殊狀況下采取相應(yīng)的措施，此外，也為輸電線路設(shè)計(jì)過程中綜合考慮設(shè)計(jì)預(yù)防水平、氣候環(huán)境條件等提供科學(xué)合理的技術(shù)依據(jù)。

3.5 視頻在線監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用

視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)一般安裝在人口比較密集區(qū)、林區(qū)以及那些交通事故發(fā)生比較頻繁的地段，實(shí)時(shí)監(jiān)測周邊的狀況，及時(shí)找出對輸電線路構(gòu)成威脅的行為，并能夠及時(shí)采取糾正預(yù)防措施。視頻在線監(jiān)測技術(shù)必須借助視頻壓縮以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)，從而對輸電線路本體狀況以及周邊環(huán)境參數(shù)及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測。然而在視頻監(jiān)測的實(shí)踐運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸量比較小、現(xiàn)場視頻難以自行控制、信號(hào)不穩(wěn)定等各種狀況，伴隨CDMA以及3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，充分利用無線傳輸使得輸電線路的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)。

4 在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用亟需解決的主要問題

4.1 在線監(jiān)測技術(shù)存在標(biāo)準(zhǔn)化方面的問題

目前我們國家的輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)還處于發(fā)展的初級(jí)階段，該領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，而在線監(jiān)測裝置的標(biāo)準(zhǔn)化工作卻進(jìn)步不大。要想對被監(jiān)測的設(shè)備是否需要進(jìn)行檢修加以準(zhǔn)確判斷，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)。除此之外，在線監(jiān)測與離線試驗(yàn)是不是等價(jià)，必須借助大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)。目前輸電線路監(jiān)測的各個(gè)運(yùn)行部門非常關(guān)注一個(gè)問題就是關(guān)于報(bào)警值的問題，報(bào)警值必須充分結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)有關(guān)的設(shè)備實(shí)際狀況，并且通過所安裝的監(jiān)測設(shè)備來獲得，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確定監(jiān)測數(shù)據(jù)的波動(dòng)規(guī)律，所以，不同的廠家所生產(chǎn)的相同的輸、變電設(shè)備其采用的生產(chǎn)工藝、原材料等并不完全相同，其監(jiān)測設(shè)備的報(bào)警值也就無法確定。大量應(yīng)用在線監(jiān)測裝置的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在掌握有關(guān)數(shù)據(jù)波動(dòng)規(guī)律和實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定輸、變電設(shè)備相對應(yīng)的報(bào)警值范圍。目前在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與離線試驗(yàn)存在一定的差異，無法將離線試驗(yàn)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有效應(yīng)用于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的對應(yīng)診斷標(biāo)準(zhǔn)之中去。

4.2 在線監(jiān)測技術(shù)存在穩(wěn)定性不強(qiáng)的問題

有關(guān)調(diào)查結(jié)果表明，在線監(jiān)測裝置因?yàn)槿菀资艿絺鞲衅?、通信以及工作電源以及通信等各種因素的影響，其穩(wěn)定性還存在一定的不足之處，對于在線監(jiān)測技術(shù)推廣應(yīng)用產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。除此之外，還有電路設(shè)計(jì)、無線通信以及傳感器技術(shù)等一些技術(shù)性方面的問題也需要盡快得到解決。

5 結(jié) 語

總而言之，從目前中國的在線監(jiān)測技術(shù)的研究與開發(fā)進(jìn)程來看，在桿塔傾斜、覆冰、導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)與風(fēng)偏舞動(dòng)以及視頻在線監(jiān)測技術(shù)等方面取得了十分重大的突破，并獲得了非常廣泛的應(yīng)用，然而其標(biāo)準(zhǔn)化以及穩(wěn)定性等相關(guān)問題亟需得到解決。

參考文獻(xiàn)：

篇5

關(guān)鍵詞：高壓；輸電線路在線檢測；覆冰；環(huán)境影響

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 不同種類的輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)

1.1 概述

輸電線路的在線和研究檢測技術(shù)在應(yīng)用時(shí)會(huì)受到兩個(gè)因素的影響，一個(gè)是線路上監(jiān)測裝置的電源，另一個(gè)是監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸通信。現(xiàn)代科技技術(shù)日益發(fā)展，通訊電子技術(shù)和傳感技術(shù)也是如此。因此，各式各樣的輸電線路在線監(jiān)測設(shè)施被相關(guān)的技術(shù)人員發(fā)明出來。比如，導(dǎo)線擺動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、桿塔傾斜監(jiān)控系統(tǒng)、導(dǎo)線覆冰等在線監(jiān)測等監(jiān)測系統(tǒng)都被研發(fā)運(yùn)用。

1.2 輸電線路的在線監(jiān)測在覆冰情況下的運(yùn)用

導(dǎo)線覆冰監(jiān)測，首先離不開后臺(tái)診斷分析，只有在此基礎(chǔ)上才能完成對監(jiān)測數(shù)據(jù)的操作，獲取準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將事故消滅在萌芽之中。此外，管理人員還應(yīng)對監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送來的警報(bào)做到及時(shí)接收、正確判斷和處理，才可以有效的防止各種線路故障的發(fā)生。

輸電線路的在線監(jiān)測在覆冰情況下的運(yùn)作原理如下。（1）根據(jù)監(jiān)測線路張力反應(yīng)。由于絕緣子上裝有傳感器，因此可以有效的實(shí)現(xiàn)對覆冰后的各種各樣狀況進(jìn)行監(jiān)測。此外，還可以實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的采集。然后將這些收集到的信息及時(shí)的傳送到后方監(jiān)控中心。后方的監(jiān)控中心對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如：計(jì)算和理論修正。在此之后冰情預(yù)報(bào)信息，發(fā)出除冰警報(bào)。（2）覆冰狀況可以通過監(jiān)測導(dǎo)線的傾斜角和弧度得到準(zhǔn)確的反應(yīng)。

覆冰技術(shù)的參數(shù)包含覆冰的平均厚度以及覆冰的重量等信息，參數(shù)的獲得需要一系列程序。首先，應(yīng)用導(dǎo)線傾斜角度和弧垂對信息進(jìn)行收集。然后，進(jìn)行對比和分析，對象是氣象環(huán)境參數(shù)、線路參數(shù)和輸電線路狀況方程。最后，經(jīng)過分析和比較后，計(jì)算參數(shù)。通過這些參數(shù)可以對進(jìn)輸電線路覆冰的危險(xiǎn)進(jìn)行分析，判斷出危險(xiǎn)的等級(jí)。這樣，就可以發(fā)出除冰信息了。上面提到的第—個(gè)原理應(yīng)用了絕緣子上有傳感器這一點(diǎn)，因此將應(yīng)力傳感器經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和安全性論證做為前提條件。另—個(gè)原理是：只要線路的參數(shù)保持穩(wěn)定，那么線路運(yùn)行的安全性也基本上不會(huì)出現(xiàn)什么變動(dòng)。上面介紹了兩類解除高壓輸電線路覆冰的方案，盡管不能得出檔內(nèi)各段導(dǎo)線的覆冰形態(tài)的結(jié)論，但是可以肯定的是導(dǎo)線覆冰的張力大小決定了高壓輸電線路的覆冰厚度。

1.3 輸電線路導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測的應(yīng)用

導(dǎo)線風(fēng)偏（舞動(dòng)）是威脅架空輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一，常常造成線路跳閘、導(dǎo)線電弧燒傷、斷股、斷線等嚴(yán)重后果。由于近些年來我國輸電線路發(fā)生的導(dǎo)線風(fēng)偏、舞動(dòng)、弧垂閃絡(luò)跳閘事故較多，導(dǎo)致了線路跳閘停運(yùn)，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了較大的危害，并且風(fēng)偏的發(fā)生常伴有大風(fēng)和雷雨現(xiàn)象，給故障的判斷及查找?guī)硪欢ǖ睦щy。要想實(shí)施科學(xué)合理的預(yù)防風(fēng)偏的方案，就必須依靠氣象采集單元、風(fēng)偏采集單元，把采集的氣象參數(shù)、風(fēng)偏角、傾斜角，通過無線網(wǎng)絡(luò)方式向風(fēng)偏監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送，系統(tǒng)完成對監(jiān)測數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理，發(fā)出導(dǎo)線風(fēng)偏預(yù)警信息，便于運(yùn)行部門在緊急狀況下制定應(yīng)對措施。也可以對輸電線路桿塔上最大的瞬時(shí)風(fēng)險(xiǎn)采精確的記錄。同時(shí)，風(fēng)偏監(jiān)測系統(tǒng)記錄導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的軌跡以及風(fēng)壓不均等狀況，為輸電線路運(yùn)行提供歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)資料，對后期的線路設(shè)計(jì)時(shí)考慮氣候條件、設(shè)定預(yù)防水平提供可靠依據(jù)。

1.4 輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)

煤礦采空區(qū)上面的覆巖會(huì)出現(xiàn)一些意外的狀況，這和自然力、重力以及其它因素有著密不可分的關(guān)系。這些意外的狀況會(huì)引發(fā)許多問題，比如：巖面的裂縫、滑坡以及地面的塌陷等各式各樣的地質(zhì)災(zāi)害。這些地質(zhì)災(zāi)害會(huì)引起桿塔基礎(chǔ)變形以及采空區(qū)桿塔傾斜，嚴(yán)重時(shí)造成倒桿斷線，危及輸電線路安全運(yùn)行。

正在運(yùn)用的桿塔頃斜度監(jiān)測系統(tǒng)，可以在全球移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋的范圍監(jiān)控桿塔傾斜度，實(shí)現(xiàn)越限報(bào)警。通過對桿塔傾斜，基礎(chǔ)移位和塔材變形等情況的發(fā)現(xiàn)，可以及時(shí)的選擇應(yīng)對措施，從而讓電網(wǎng)的安全運(yùn)行得到進(jìn)一步的保障。

電網(wǎng)的正常運(yùn)行還會(huì)受到許多因素的干擾，比如：鐵塔荷載大，偏遠(yuǎn)山區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)不強(qiáng)，一些外界的因素會(huì)干擾特高壓結(jié)路中塔頭無線電。針對這種情況，可以研制和開發(fā)特高壓GSM桿塔傾斜監(jiān)測報(bào)警裝置系統(tǒng)。此裝置系統(tǒng)可以對高壓線路的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。

1.5 輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測

導(dǎo)線舞動(dòng)損害線路會(huì)造成塔材和螺絲變形或折斷，甚至金屬斷裂和導(dǎo)線落地，造成大面積的停電或電網(wǎng)重大事故。因此，有必要進(jìn)行導(dǎo)線舞動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)一步研究，通過觀測和記錄導(dǎo)線舞動(dòng)狀況，就可以順利的實(shí)現(xiàn)易舞線路和易舞分布圖的繪制，易舞線路和易舞分布圖的繪制是進(jìn)行線路防舞設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。對檔距和線路的情況進(jìn)行分析，在一檔導(dǎo)線中裝配導(dǎo)線擺動(dòng)監(jiān)測儀。同時(shí)收集3個(gè)方向的加速信息，根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)加速度信息的計(jì)算分析和線路參數(shù)情況，可以獲取舞動(dòng)半波數(shù)和計(jì)算導(dǎo)線運(yùn)行軌跡的相關(guān)參數(shù)。從得到的信息分析，對可能會(huì)發(fā)生的舞動(dòng)危害進(jìn)行預(yù)測，在此基礎(chǔ)上可以完成發(fā)出報(bào)警信息，及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式，減少甚至避免電網(wǎng)事故的發(fā)生。

2 在線監(jiān)測技術(shù)在特高壓線路中的使用

2.1 基本的要求

特高壓線路安全運(yùn)行的意義是建立在在線監(jiān)測技術(shù)在特高壓線路中的可行性基礎(chǔ)上的。特高壓線路在線監(jiān)測系統(tǒng)和在線監(jiān)測技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有以下5個(gè)要求：（1）1000kV特高壓必須安裝在特高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)中，但是有一個(gè)前提，即不要干擾電氣性能的可靠性。在此情況下，電氣性能的可靠性才能得到有效的保證。同時(shí)，1000kV特高壓交流線路的電暈要求才能得到滿足。（2）保證線路機(jī)械性能可靠。特高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)備一定要保證其一切正常，防止其對線路造成威脅，帶來危險(xiǎn)。（3）由于線路運(yùn)行人員要進(jìn)行高空作業(yè)，因此在特高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)下進(jìn)行設(shè)備安裝一定要簡單、方便和可靠。（4）特高壓線路壓迫在穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行，這樣才能抵御特高壓線路電磁場。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)惡劣天氣狀況時(shí)就可以不用連接外部電源進(jìn)行各種維修。（5）對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)行統(tǒng)一的，需要注意的是數(shù)據(jù)傳輸方式和存儲(chǔ)方式必須符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 應(yīng)用的范圍

如果想實(shí)現(xiàn)特高壓線路中應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)的正常運(yùn)作，就需要依靠穩(wěn)定、安全的線路。同時(shí)，秉持突出重點(diǎn)和體現(xiàn)差距的原則，對數(shù)據(jù)進(jìn)行積累。在這個(gè)原則的指導(dǎo)下，6個(gè)在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用范圍需要注意：（1）重要交叉跨越上需要安裝覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)同時(shí)需要和輸電線路視頻監(jiān)控裝置相互配合，只有這樣才能發(fā)揮作用。（2）微氣象區(qū)和微地形區(qū)需要配備導(dǎo)線風(fēng)偏和氣象設(shè)備，同時(shí)需要對風(fēng)偏數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和記錄。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對氣象條件、運(yùn)行、設(shè)計(jì)等進(jìn)行全面的分析和研究。這樣就能增強(qiáng)高壓輸電線路對強(qiáng)風(fēng)的抵抗能力。（3）煤礦采動(dòng)的影響區(qū)內(nèi)需要配備桿塔傾斜監(jiān)測裝置，及時(shí)對桿塔傾斜的情況進(jìn)行監(jiān)測。通過這些措施可以對線路事故進(jìn)行監(jiān)測以及預(yù)防。（4）將微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)安裝在大跨越線路上。（5）舞動(dòng)易發(fā)的區(qū)域需要安裝舞動(dòng)監(jiān)測裝置，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線舞動(dòng)的曲線以及波數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控和分析的目的。（6）一些重要跨越、大跨截止線路和特備偏遠(yuǎn)的區(qū)域需要安裝監(jiān)測裝置。這樣特殊地段的監(jiān)控就可以實(shí)現(xiàn)。

3 電力電纜運(yùn)行監(jiān)測技術(shù)

3.1 分布式光纖測溫技術(shù)

分布式光纖測溫技術(shù)的工作原理是：光在光纖中輸送時(shí)，在每一點(diǎn)上激光都會(huì)與光纖分子相互作用，進(jìn)而后向散射就會(huì)發(fā)生。后向散射既Rayleigh散射，又有Raman散射。分布式光纖測溫系統(tǒng)的構(gòu)成主要有：1臺(tái)主處理機(jī)，1臺(tái)當(dāng)?shù)乜刂齐娔X，1臺(tái)遠(yuǎn)端用戶控制電腦，1條或幾條傳感光纖。分布式光纖測溫被廣泛的使用在電力電纜全線中，可以實(shí)現(xiàn)全天候的實(shí)時(shí)測量。它能合理、合理調(diào)節(jié)電纜的載流量，有效的防止電纜及隧道發(fā)生火災(zāi)的發(fā)生。

3.2 局部放電量的測量

電場強(qiáng)度有時(shí)會(huì)超過絕緣介質(zhì)的耐電強(qiáng)度，該點(diǎn)的局部就會(huì)被擊穿，因此放電現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生，這時(shí)就需要進(jìn)行局部放電量的測量，這樣就能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電纜和附件中的缺點(diǎn)。局部放電量的測量局部放電量測量的接線原理及等價(jià)回路見下圖2。

3.3 紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測熱故障

根據(jù)輻射理論，只要物體的溫度高于絕對零度，無論什么時(shí)候，什么地點(diǎn)都會(huì)向外輻射紅外線，發(fā)射輻射能量。這些紅外線用人眼是看不見的。同樣，當(dāng)帶電電纜線路出現(xiàn)了熱故障，就會(huì)形成熱場，并且向外輻射能量。運(yùn)用紅外成像儀的光掃描系統(tǒng)，熱場可以被形象的反映在熒光屏上。從熱像圖中可以分析出熱場中的最高溫度點(diǎn)，這個(gè)最高溫度點(diǎn)即熱故障點(diǎn)。盡管電纜線路熱故障有很多種，但是可以被分為兩類，一類是接觸熱故障，另一類是絕緣材料固有缺陷以及變質(zhì)老化。

結(jié)語

用狀態(tài)監(jiān)測和運(yùn)行監(jiān)測可以及時(shí)了解和發(fā)現(xiàn)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，這樣就能將安全隱患消滅在萌芽之中，合理地使用設(shè)備，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

篇6

關(guān)鍵詞：狀態(tài)監(jiān)測；運(yùn)行監(jiān)測；輸電線路；檢測

中圖分類號(hào)：TM721 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著輸電線路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建設(shè)位置也越來越復(fù)雜，相對的環(huán)境也比較惡劣，開展監(jiān)測工作存在著一定的難度，并且日常的維護(hù)工作量也比較大。為了更好的加強(qiáng)輸電線路運(yùn)行的安全、穩(wěn)定，一定要對輸電線路展開相應(yīng)的檢測工作，這樣才可以有效提高輸電線路供電的可靠性與安全性。本文主要對狀態(tài)監(jiān)測與運(yùn)行監(jiān)測進(jìn)行相應(yīng)的分析。

一、監(jiān)測裝置

現(xiàn)階段具備的狀態(tài)監(jiān)測裝置與運(yùn)行監(jiān)測裝置盡管可以確保正常的運(yùn)行，但是相應(yīng)裝置的監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電源供應(yīng)方式、軟件平臺(tái)等方面均沒有達(dá)到完全的一致，再加上室外裝置電源方面的問題，對檢測裝置的運(yùn)行情況都有著一定的影響。本文主要對監(jiān)測裝置的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，其一，監(jiān)測裝置的終端一般均安置在野外，相應(yīng)的工作環(huán)境比較差，并且大多數(shù)都是依靠蓄電池供電，在工作的時(shí)候經(jīng)常以太陽能電池板作為輔助充電，因而在工作過程中普遍存在著電量不足的情況。通常情況下，對于輸電線路狀態(tài)運(yùn)行監(jiān)測裝置的要求都比較高，一定要具備防水、防凍、防老化以及散熱等特點(diǎn)，但是現(xiàn)有的裝置基本上都無法保持長時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行。其二，大多數(shù)的監(jiān)測裝置都是自行研發(fā)的，在軟件方面還存在著互不兼容的情況，并且相關(guān)數(shù)據(jù)也無法實(shí)現(xiàn)調(diào)用與共享，也就無法達(dá)到集成與統(tǒng)一的程度。除此之外，在加裝裝置終端經(jīng)常需要設(shè)置一些設(shè)備代碼，相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)單位也就無法對其展開相應(yīng)的操作，進(jìn)而很難實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)管理。其三，在監(jiān)測裝置的日常工作中，一般都不具備相應(yīng)的常態(tài)機(jī)制，進(jìn)而在一定程度上而言，也就無法實(shí)現(xiàn)“運(yùn)行、使用、維護(hù)”的一體化管理，無法有效發(fā)揮監(jiān)測裝置的作用。其四，在監(jiān)測裝置工作的過程中，部分模塊是需要互聯(lián)網(wǎng)予以支持的，這樣才可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸，在系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間缺乏相應(yīng)的信息平臺(tái)，如果服務(wù)器數(shù)據(jù)受到破壞，那么整個(gè)監(jiān)測平臺(tái)將會(huì)處在癱瘓狀態(tài)。其五，監(jiān)測數(shù)據(jù)一般都是使用無線網(wǎng)絡(luò)展開傳遞的，這樣持續(xù)的發(fā)送與接收信息，使得運(yùn)行費(fèi)用不斷增加，并且對設(shè)備的使用年限也有著一定的影響。

二、監(jiān)測技術(shù)

（一）覆冰在線監(jiān)測技術(shù)

覆冰在線監(jiān)測就是對導(dǎo)線覆冰情況展開的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)可以保證在天氣環(huán)境惡劣的情況下，也能夠?qū)旊娋€路絕緣子的覆冰情況進(jìn)行監(jiān)測。在此監(jiān)測系統(tǒng)中，主要就是利用數(shù)學(xué)模型與監(jiān)測分析方法對監(jiān)測數(shù)據(jù)展開相應(yīng)的分析，進(jìn)而預(yù)測可能發(fā)生冰雪災(zāi)害的線路，及時(shí)向輸電線路的工作人員提出警告信息。通過覆冰監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可以有效避免發(fā)生斷線、倒塔等災(zāi)害事故。覆冰監(jiān)測技術(shù)的原理如下：其一，監(jiān)測導(dǎo)線傾斜角與弧垂等方面的參數(shù)，之后根據(jù)輸電線路狀態(tài)方程以及線路參數(shù)等方面展開相應(yīng)的分析，計(jì)算覆冰厚度、重量以及覆冰之后載重等方面的技術(shù)參數(shù)，然后判定覆冰的危險(xiǎn)等級(jí)，做出除冰信息預(yù)警。其二，通過分析線路拉力的情況，觀測覆冰的實(shí)際情況。在絕緣子串上安裝相應(yīng)的拉力傳感器，同時(shí)對導(dǎo)線在覆冰之后的受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，除此之外，還要加強(qiáng)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的溫度、濕度等方面進(jìn)行采集，之后整理這些采集到的信息，將其匯總到監(jiān)控中心，通過相應(yīng)的分析與修正，對輸電線路的覆冰情況進(jìn)行預(yù)報(bào)，做出除冰預(yù)警。

（二）導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)

導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)非常容易致使輸電線路疲勞進(jìn)而出現(xiàn)斷股的情況，從表面來看，微風(fēng)振動(dòng)對輸電線路的危害比較低，但是這種危害屬于隱蔽性的，在經(jīng)過長時(shí)間的積累之后，往往會(huì)給輸電線路造成非常嚴(yán)重的后果。微風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行原理就是導(dǎo)線監(jiān)測振動(dòng)儀可以對導(dǎo)線以及線夾觸點(diǎn)以外一定距離的導(dǎo)線展開監(jiān)測工作，特別是對線夾彎曲頻率與振幅、環(huán)境濕度與溫度以及風(fēng)向等相關(guān)氣象參數(shù)，根據(jù)導(dǎo)線自身的力學(xué)特性，判斷輸電線路導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)的水平預(yù)計(jì)疲勞壽命。導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)不僅可以降低微風(fēng)振動(dòng)的危害，還可以為輸電線路的防震設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

（三）視頻在線監(jiān)測技術(shù)

視頻在線監(jiān)測主要就是將相關(guān)設(shè)備安裝在林區(qū)、交通事故區(qū)以及人口聚居區(qū)等區(qū)域，進(jìn)而對周邊環(huán)境展開相應(yīng)的監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能對輸電線路狀態(tài)運(yùn)行產(chǎn)生影響的因素，并且對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母恼Ｔ谳旊娋€路狀態(tài)運(yùn)行監(jiān)測中，視頻監(jiān)測主要就是利用視頻壓縮技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等，對輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。但是，從目前視頻監(jiān)測技術(shù)的情況而言，普遍存在著傳輸數(shù)據(jù)量小、無法實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場視頻、信號(hào)微弱等問題，然而隨著CDMA網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的形勢下，采取無線傳輸?shù)姆绞娇梢愿玫倪_(dá)到輸電線路的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（四）桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)

在部分區(qū)域設(shè)置桿塔的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橹亓?、自然力等因素的影響，產(chǎn)生巖體錯(cuò)位、滑坡以及裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致桿塔傾斜，甚至出現(xiàn)地基變形的問題，進(jìn)而影響了輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。在應(yīng)用GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以對桿塔傾斜展開實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)其傾斜嚴(yán)重的時(shí)候，一定要發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警。目前，在220kV輸電線路中，桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)得到了充分的利用，并且取得了一定的成效，在保證輸電線路正常運(yùn)行方面提供了可靠的依據(jù)。

三、加強(qiáng)監(jiān)測工作的對策

（一）實(shí)時(shí)監(jiān)測集成化

在對輸電線路進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測與運(yùn)行監(jiān)測的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對復(fù)合絕緣子運(yùn)行監(jiān)測、覆冰舞動(dòng)監(jiān)測、微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測、弧垂監(jiān)測等相關(guān)系統(tǒng)的集成統(tǒng)一，將輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)成是監(jiān)測對象，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)當(dāng)成是監(jiān)測先導(dǎo)，之后分析并且判斷可能會(huì)對輸電線路狀態(tài)運(yùn)行產(chǎn)生的因素。除此之外，一定要充分利用監(jiān)測技術(shù)，對線路運(yùn)行的情況展開實(shí)時(shí)監(jiān)測，獲取相關(guān)的信息，進(jìn)而對狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，分析輸電線路中存在的危險(xiǎn)點(diǎn)，因此，在很大程度上提高了輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

（二）健全告警功能

在輸電線路狀態(tài)運(yùn)行監(jiān)測過程中，一定要根據(jù)異常數(shù)據(jù)的類別與性質(zhì)設(shè)置相應(yīng)的告警信息，之后系統(tǒng)可以根據(jù)不同級(jí)別，完成告警操作，其主要可以分為：警報(bào)音、語音呼叫等形式，利用監(jiān)測平臺(tái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與內(nèi)部局域網(wǎng)的互通，進(jìn)而防止出現(xiàn)重要告警信息被延誤處理的現(xiàn)象，同時(shí)還可以加強(qiáng)對值班人員的績效考核。

（三）實(shí)現(xiàn)一體化的系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)國網(wǎng)、網(wǎng)省、地市這三個(gè)層次開展監(jiān)測部署工作，通過獲取的輸電線路狀態(tài)信息，在地市監(jiān)測系統(tǒng)中完成對輸電線路運(yùn)行狀態(tài)以及環(huán)境的集中監(jiān)控，之后將獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)利用系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳遞到網(wǎng)省級(jí)別的監(jiān)測系統(tǒng)中，發(fā)揮災(zāi)害預(yù)警、統(tǒng)計(jì)分析等作用，進(jìn)而為規(guī)劃的制定、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面提供技術(shù)支持；然后網(wǎng)省利用一體化平臺(tái)將獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞到國網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中，發(fā)揮相關(guān)作用，確保輸電線路運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。

（四）實(shí)現(xiàn)信息互遞的安全化

在電力系統(tǒng)中，對于監(jiān)控系統(tǒng)安全的要求要比信息管理系統(tǒng)以及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)高很多，各電力監(jiān)控系統(tǒng)一定要具有非常高的可靠性，不可以與安全等級(jí)比較低的系統(tǒng)進(jìn)行直接連接。在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)中，一定要部署相應(yīng)的安全接入網(wǎng)關(guān)。加強(qiáng)對自身終端安全防護(hù)問題的規(guī)范，同時(shí)對移動(dòng)CDMA、GPRS、3G傳輸數(shù)據(jù)安全性的相關(guān)問題進(jìn)行解決；處理好接入對象訪問權(quán)限以及身份認(rèn)證的相關(guān)問題，進(jìn)而對接入對象展開統(tǒng)一監(jiān)控與審核，這樣不僅可以確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的生成、儲(chǔ)存、傳遞以及使用全過程的安全性，還可以確保系統(tǒng)運(yùn)行與操作的可靠性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴３酥?，開展必要的設(shè)備冗雜以及數(shù)據(jù)備份對策，進(jìn)而保證在系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時(shí)候，可以快速恢復(fù)正常。信息交換的示意圖見圖1。

結(jié)語

隨著輸電線路檢測工作的逐步展開，對狀態(tài)監(jiān)測與運(yùn)行監(jiān)測的重視程度也在不斷提高，并且在確保輸電線路安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在開展相關(guān)監(jiān)測工作的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對相關(guān)監(jiān)測裝置的分析，深入了解其使用操作過程，進(jìn)而正確運(yùn)用相關(guān)裝置，充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，并且對相關(guān)監(jiān)測技術(shù)也要進(jìn)行一定的分析，了解技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)與作用，進(jìn)而在輸電線路檢測中予以充分利用，這樣才可以有效提高輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，為電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】輸電線路；在線監(jiān)測；硬件；軟件；設(shè)計(jì)

1.綜述

近年來，隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活水平的提高，作為先行的電力工業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，系統(tǒng)裝機(jī)容量和輸電線路電壓等級(jí)都在不斷提高。隨著電力系統(tǒng)裝機(jī)容量的提升、運(yùn)行電壓等級(jí)的提高、電網(wǎng)覆蓋范圍的擴(kuò)大，一方面提高了運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，但是另一方面使得系統(tǒng)運(yùn)行故障所波及的范圍和對工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活造成的影響也越來越大。

中國高壓輸電線路分布范圍廣、線路長，尤其是“西電東送”工程，不但地形地貌復(fù)雜，而且部分地區(qū)氣候條件比較惡劣。傳統(tǒng)的輸電線路檢查主要靠運(yùn)行人員周期性巡視，極易在下一個(gè)巡視未到之前由于缺乏監(jiān)測發(fā)生線路事故。應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)對線路狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及早發(fā)現(xiàn)事故隱患并及時(shí)予以排除，使線路始終保持良好的狀態(tài)運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度，減少各種事故的發(fā)生，提高國民經(jīng)濟(jì)效益。

2.主要內(nèi)容和方法

2.1在線監(jiān)測的主要內(nèi)容

2.1.1絕緣子污穢在線監(jiān)測：（1）泄漏電流的在線監(jiān)測。絕緣子表面泄漏電流是電壓、氣候、污穢三要素的綜合反映，因此可將絕緣子表面泄漏電流作為監(jiān)測絕緣子污穢程度的特征量；（2）污穢度在線監(jiān)測。絕緣子表面的污穢度反映了輸電線路的基本絕緣狀況，目前世界上一般采用停電的方式測量絕緣子表面污穢度，包括等值鹽密和灰密。

2.1.2輸電線路覆冰在線監(jiān)測：輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測導(dǎo)線覆冰情況，依托后臺(tái)診斷分析系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對線路冰害事故的提前預(yù)測，并及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息，減少線路冰閃、舞動(dòng)、斷線、倒塔等事故的發(fā)生。

2.1.3雷電在線監(jiān)測：（1）雷電定位系統(tǒng)。雷電探測定位的原理是對雷電發(fā)生時(shí)伴有的電磁輻射信號(hào)等雷電波信息特征量進(jìn)行測定，再通過算法分析來得到雷電發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、雷電流幅值、極性與回?fù)舸螖?shù)等相關(guān)雷電信息，呈現(xiàn)出雷電活動(dòng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖；（2）雷電流在線測量。雷電流在線測量可測量雷電流大小、波形參數(shù)，有利于判斷雷擊方式，可積累雷電基礎(chǔ)參數(shù)，有助于分析雷擊輸電線路的影響因素，對在各種典型地區(qū)有針對性地采取合理有效的防雷措施具有重要作用。

2.1.4輸電線路環(huán)境監(jiān)測：輸電線路環(huán)境監(jiān)測是通過建立專門的環(huán)境監(jiān)測站跟蹤監(jiān)測輸電線路所處地區(qū)氣象要素的變化，助于決策部門及時(shí)了解氣候狀況的變化，為及時(shí)采取防災(zāi)減災(zāi)措施，保障輸電線路的運(yùn)行安全提供科學(xué)依據(jù)。

2.1.5輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測：采空區(qū)地面裂縫、巖體錯(cuò)位、崩塌、滑坡、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致桿塔傾斜、地基變形的情況發(fā)生，嚴(yán)重威脅輸電線路的安全運(yùn)行。

2.1.6輸電線路導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)的監(jiān)測：微風(fēng)振動(dòng)是造成高壓架空輸電線路疲勞斷股的主要原因。微風(fēng)振動(dòng)對架空線路造成的破壞是長期積累性的，具有較強(qiáng)的隱蔽性，因此對其進(jìn)行測量既能為防振設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)，又能為消除微風(fēng)振動(dòng)產(chǎn)生的隱患。

2.1.7輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測：導(dǎo)線舞動(dòng)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害線路，開展導(dǎo)線舞動(dòng)在線監(jiān)測技術(shù)的研究，加強(qiáng)對導(dǎo)線舞動(dòng)的觀測和記錄工作，繪制出易舞線路和易舞區(qū)分布圖，對指導(dǎo)線路防舞設(shè)計(jì)具有重要意義。

2.1.8輸電線路視頻監(jiān)控：在人口密集區(qū)、林區(qū)、開發(fā)區(qū)、交通繁忙區(qū)安裝線路視頻監(jiān)視裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)視、記錄環(huán)境情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危及線路安全運(yùn)行的行為，同時(shí)可觀察和記錄線路覆冰、覆雪等過程。

2.2輸電線路在線監(jiān)測的主要方法：（1）紅外和紫外檢測。紅外和紫外檢測以接收被測物體所輻射的電磁波為手段，具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不解體、安全可靠、準(zhǔn)確高效的特點(diǎn)，適合帶電檢測；（2）超聲波檢測。超聲波檢測檢測的原理是接收放電時(shí)發(fā)出的超聲，再根據(jù)其信號(hào)強(qiáng)弱判斷放電的位置和強(qiáng)度。超聲波測法可用來檢測復(fù)合絕緣子芯棒裂紋，具有操作簡單、全可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；（3）電場法檢測。電場法通過測量絕緣子的電場分布來檢測零值絕緣子或復(fù)合絕緣子的內(nèi)絕緣缺陷，根據(jù)相應(yīng)位置電場畸變判斷故障點(diǎn)。

3.輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。輸電線路運(yùn)行狀態(tài)綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)是為了適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)由計(jì)劃檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變而設(shè)計(jì)的，主要包括安裝于輸電線路高壓桿塔的絕緣子污穢泄漏電流監(jiān)測子系統(tǒng)、輸電線路微氣象區(qū)氣象信息監(jiān)測子系統(tǒng)、危險(xiǎn)點(diǎn)圖像監(jiān)測子系統(tǒng)及安裝于供電局的后臺(tái)專家分析系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.2數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集包括泄漏電流和分布電壓采集，圖像采集，報(bào)警信號(hào)采集和環(huán)境變量采集模塊。

3.3數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（1）污穢泄漏電流監(jiān)測子系統(tǒng)。絕緣子污穢泄漏電流監(jiān)測子系統(tǒng)由絕緣子泄漏電流卡環(huán)、高頻率高線性度泄漏電流傳感器、信號(hào)預(yù)處理單元、數(shù)據(jù)采集器、各種保護(hù)單元、環(huán)境溫濕度及專家分析系統(tǒng)組成。

（2）微氣象區(qū)氣象信息監(jiān)測子系統(tǒng)。氣象信息監(jiān)測子系統(tǒng)通過在線監(jiān)測輸電線路環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、大氣壓力等參數(shù)，將這些參數(shù)采集后，進(jìn)行壓縮處理，通過GSM/GPRS/CDMA等通訊方式將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，供分析系統(tǒng)進(jìn)行線路污情的綜合分析，同時(shí)所有數(shù)據(jù)通過各種報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖、曲線等方式顯示給用戶。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，采用聲、光報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信息以短信方式發(fā)往有關(guān)人員的手機(jī)上。

（3）危險(xiǎn)點(diǎn)視頻圖像信息監(jiān)測子系統(tǒng)。通過監(jiān)測分析導(dǎo)線的重力變化和震動(dòng)頻率變化判斷出當(dāng)前覆冰量的大小和導(dǎo)線舞動(dòng)的幅度實(shí)發(fā)送到監(jiān)測中心，專家分析系統(tǒng)綜合各種參數(shù)，得出覆冰程度及發(fā)展趨勢，并及時(shí)進(jìn)行預(yù)警和報(bào)警以指導(dǎo)檢修和防治。

3.4系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)監(jiān)測分機(jī)硬件電路由數(shù)據(jù)檢測模塊、泄漏電流傳感器、溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)通訊模塊、電源變換及管理模塊等組成。

3.5傳感器調(diào)理電路設(shè)計(jì)。泄漏電流信號(hào)調(diào)理電路的作用是將外部微弱的泄漏電流信號(hào)進(jìn)行一定變換，得到處理器的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊能夠進(jìn)行正常處理的電壓信號(hào)。設(shè)計(jì)泄漏電流信號(hào)調(diào)理電路時(shí)要求所設(shè)計(jì)的電路功耗低、性能穩(wěn)定、抗干擾性能好。

3.6系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)。為了保證數(shù)據(jù)監(jiān)測分機(jī)系統(tǒng)能長年24小時(shí)不間斷地采集絕緣子的狀態(tài)信息及環(huán)境參數(shù)，必須選擇高效可靠的供電電源。利用太陽能為監(jiān)測分機(jī)供電，采用硅能電池作為儲(chǔ)能部件，在光照充足時(shí)太陽能電池板既為硅能電池充電，同時(shí)通過高效率的DC—DC變換器，將硅能電池的12V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V工作電壓；在光照不足或無陽光時(shí)，由硅能電池提供工作電壓。

3.7無線數(shù)據(jù)通訊。由于輸電線路桿塔分布廣，系統(tǒng)將分機(jī)監(jiān)測的數(shù)據(jù)用有線組網(wǎng)傳輸顯然是不現(xiàn)實(shí)的。利用GSM網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)信息可以安全到達(dá)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的任何地點(diǎn)，不受通訊距離限制，可靠性高。

4.基于B/S模式的監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1B/S模式的體系結(jié)構(gòu)?；贐/S模式應(yīng)用系統(tǒng)將Web與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，形成的基于數(shù)據(jù)庫的Web計(jì)算模式，并將該模型應(yīng)用到Internet/Intranet中，最終形成了三層客戶機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)將應(yīng)用系統(tǒng)的三個(gè)功能層面進(jìn)行了明確的分割，使其在邏輯上各自獨(dú)立。

4.2軟件系統(tǒng)的開發(fā)流程。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)化分析與開發(fā)主要分為五大階段：（1）系統(tǒng)分析；（2）系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）組件設(shè)計(jì)；（4）建構(gòu)應(yīng)用程序；（5）系統(tǒng)整合與測試。

4.3軟件系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)監(jiān)測分機(jī)的軟件部分主要完成如下功能：泄漏電流電氣特征量及環(huán)境溫濕度的實(shí)時(shí)檢測和存儲(chǔ)、系統(tǒng)主機(jī)各種控制命令的接收與處理及歷史數(shù)據(jù)的定期發(fā)送及分機(jī)狀態(tài)自動(dòng)檢測等。根據(jù)分機(jī)的功能，系統(tǒng)包括了以下程序模塊：主程序控制模塊；各通道泄漏電流采集及各種電氣特征量的提取模塊；與系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)通信模塊；環(huán)境溫度和濕度測量模塊；時(shí)鐘管理模塊；采集數(shù)據(jù)信息管理模塊；串行調(diào)試口處理模塊、分機(jī)工作狀態(tài)檢測處理模塊等八部分組成。

4.4監(jiān)測系統(tǒng)軟件程序開發(fā)。系統(tǒng)主機(jī)監(jiān)測分析軟件基于Windows2000 Server平臺(tái)，采用Visual C++面向?qū)ο笳Z言編制而成，數(shù)據(jù)庫采用大型數(shù)據(jù)庫軟件SQL Server數(shù)據(jù)庫。主要功能為：系統(tǒng)配置與參數(shù)設(shè)置；數(shù)據(jù)查詢；事件記錄；自動(dòng)巡測；人工點(diǎn)測；數(shù)據(jù)分析；顯示實(shí)時(shí)、歷史及故障波形；顯示事件列表，提供各種查詢報(bào)告手段；人工或自動(dòng)打印各種報(bào)表及波形；無線數(shù)據(jù)通訊；專家診斷；WEB信息共享。

4.5系統(tǒng)的抗干擾措施。系統(tǒng)的抗干擾措施主要從以下幾個(gè)方面考慮：電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、線路板設(shè)計(jì)、屏蔽結(jié)構(gòu)、信號(hào)線/電源線濾波、電路的接地方式設(shè)計(jì)等。機(jī)箱采用鐵板，可以屏蔽高頻干擾；機(jī)箱內(nèi)部的電路板有銅殼屏蔽，可以屏蔽低頻干擾，采用銅殼加鋁殼雙層屏蔽的方式，可以同時(shí)屏蔽高頻和低頻干擾。信號(hào)線采用屏蔽線，并將屏蔽層兩端接地，與機(jī)殼可靠連接，這些做法可以有效地將干擾屏蔽在設(shè)備外邊。

5.結(jié)束語

輸電線路運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)狀態(tài)量的監(jiān)測，不是多種單一功能的簡單拼湊，而是為了進(jìn)一步完善監(jiān)測手段，提高分析方法的多狀態(tài)量在線監(jiān)測的有機(jī)組合。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和對高壓電網(wǎng)傳輸質(zhì)量要求的不斷提高，輸電線路監(jiān)測的重要性將更加突出，輸電線路自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)也會(huì)更快、更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞：看門狗電路；斷電復(fù)位；輸電線路；行波監(jiān)測

中圖分類號(hào)：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-0118（2013）01-0262-01

由于輸電線路行波監(jiān)測裝置工作在高電位環(huán)境下，存在設(shè)備失控、程序“走飛”、各功能模塊“死機(jī)”的情況。對此，需要在輸電線路行波監(jiān)測裝置電路設(shè)計(jì)時(shí)放置一片看門狗（Watchdog）電路，使CPU程序在死機(jī)時(shí)，發(fā)出復(fù)位信號(hào)將系統(tǒng)芯片復(fù)位，強(qiáng)制系統(tǒng)重新運(yùn)行，避免CPU死機(jī)造成設(shè)備長期癱瘓。

一、基本原理

本文提出了一種高可靠性的硬件斷電復(fù)位看門狗技術(shù)來避免CPU死機(jī)造成設(shè)備長期癱瘓的問題，簡單地說就是在CPU出現(xiàn)死鎖的現(xiàn)象時(shí)通過斷電、延時(shí)、再重新上電的方式來解決該問題，實(shí)際應(yīng)用電路如圖1所示：

本電路應(yīng)用原理如下：

CPU主程序的循環(huán)中適時(shí)地通過控制看門狗引腳（WatchDog）輸出周期小于1.6秒的脈沖以使IMP706計(jì)數(shù)器清零，從而保證Q1始終不導(dǎo)通，而Q2則導(dǎo)通，以便為CPU提供電源VCC。當(dāng)CPU死機(jī)或死鎖時(shí)，CPU的看門狗引腳不再輸出脈沖來清零IMP706的計(jì)數(shù)器，此時(shí)IMP706的RESET將輸出200ms寬度的高電平，此時(shí)Q1導(dǎo)通，則Q2截止，停止為CPU提供電源VCC。200ms后，IMP706的RESET恢復(fù)低電平，從而讓Q1不導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通，重新為CPU供電。系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)了死機(jī)—斷電—延時(shí)—重新上電的高可靠復(fù)位方式，從而解決了CPU死鎖的問題。

除此之外，手動(dòng)復(fù)位端接CPU控制角RST_CON，IMP706的7腳接CPU的/RESET管腳，通過程序控制給RST_CON脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)Q3，當(dāng)RST_CON為高電平時(shí)，使Q3導(dǎo)通，則導(dǎo)致IM706復(fù)位，當(dāng)RST_CON為低電平時(shí)，D1處于截止?fàn)顟B(tài)，則Q3也不導(dǎo)通，此時(shí)IMP706處于正常運(yùn)行狀態(tài)。因此，可以通過CPU本身對RST_CON管腳的脈沖控制來使IM706的復(fù)位管腳輸出復(fù)位信號(hào)，RESET為高電平使CPU本身完成設(shè)備復(fù)位。

下面分別講述驅(qū)動(dòng)電路、看門狗芯片、電源控制電路本應(yīng)用電路中的詳細(xì)設(shè)計(jì)思路：

（一）CPU看門狗控制電路

如圖1中第①部分所示，CPU看門狗控制電路由正向?qū)ǘO管、分流電阻、限流電阻和起開關(guān)作用的三極管組成。CPU的IO管腳連接正向?qū)ǘO管，當(dāng)CPU的IO管腳為高電平時(shí)二極管導(dǎo)通，IO管腳為低電平時(shí)二極管截止，使后級(jí)電路處于關(guān)斷狀態(tài)；二極管的負(fù)向端和分流電阻及限流電阻分別相連接，分流電阻使經(jīng)過二極管的電流一部分通過分流電阻流向地，使流過限流電阻的電流減??；限流電阻的另一端連接起開關(guān)作用的三極管，通過限流電阻使流向三極管的電流減??；三極管的基極為高電平時(shí)導(dǎo)通，低電平時(shí)截止；當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)，其集電極由高電平變?yōu)榕c發(fā)射極相同的低電平，當(dāng)三極管截止時(shí)，其集電極為高電平，發(fā)射極為低電平。通過此電路CPU可以控制看門狗主控芯片使其復(fù)位。

（二）看門狗主控電路

如圖1中第②部分所示，看門狗主控電路由按鍵開關(guān)、隔直電容、濾波電容、供電電源和主控芯片組成。按鍵開關(guān)的一端接地，另一端分別與主控芯片的MR管腳和隔直電容連接，當(dāng)按鍵開關(guān)按下后MR管腳變?yōu)榈碗娖剑瑒t主控芯片的RESET管腳輸出一定時(shí)長的高電平，當(dāng)按鍵開關(guān)處于懸空狀態(tài)時(shí)，MR管腳為高電平，主控芯片的RESET管腳輸出為低電平。隔直電容一端接按鍵開關(guān)另一端連接主控芯片的PFI管腳和地，防止MR管腳與地連接，同時(shí)使PFI管腳處于無效狀態(tài)。濾波電容一端接主控芯片的電源管腳VCC，另一端接地，起對VCC的濾波作用。供電電源與主控芯片的電源管腳VCC連接，對芯片供電。主控芯片的MR管腳與WDO管腳直接相連，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位及CPU控制復(fù)位。

（三）CPU電源控制電路

如圖1中第③部分所示，CPU電源控制電路由上拉電阻、起開關(guān)作用的三級(jí)管、限流電阻、退耦電容、濾波電容、電壓輸出以及供電電源組成。上拉電阻的一端與供電電源相連，另一端分別與三極管的基極、集電極相連接，使兩者的電平上拉為高電平。三級(jí)管的集電極與供電電源相連接，發(fā)射極與電壓輸出端相連，當(dāng)三極管截止時(shí)，三級(jí)管的基極為高電平，則三級(jí)管導(dǎo)通，其發(fā)射極輸出為集電極電壓，則電壓輸出與供電電源相同。限流電阻的一端與起開關(guān)作用的三級(jí)管相連，起到降壓和限流的作用，用以保護(hù)三極管；三級(jí)管的基極與限流電阻的相連，集電極分別與上拉電阻的一端和三極管的基極相連，當(dāng)三級(jí)管的基極為高電平時(shí)則導(dǎo)通，此時(shí)集電極被發(fā)射極下拉至地端，此時(shí)三極管的基極為低電平，三極管截止；當(dāng)三級(jí)管的基極為低電平時(shí)，三極管關(guān)斷，三極管的基極為高電平，三極管導(dǎo)通，電壓輸出為供電電源電壓。

二、總結(jié)

本文深入介紹了一種利用硬件斷電復(fù)位的看門狗電路的原理，通過斷電、延時(shí)、再重新上電思路，實(shí)現(xiàn)了“死鎖”CPU的復(fù)位，實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，該項(xiàng)技術(shù)能夠有效解決CPU死機(jī)或死鎖時(shí)復(fù)位不成功的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]仇國慶，楊志龍，唐賢倫，楊莉.看門狗電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀器與儀表，2006，（04）.

篇9

關(guān)鍵詞：雷擊故障 電池監(jiān)測系統(tǒng) 檢測準(zhǔn)確度 自學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：TM855 TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（b）-0102-02

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，供電可靠性和安全性的要求也越來越高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，輸電線路的故障80%是由于雷擊引起，因此，加強(qiáng)雷擊的監(jiān)測和防護(hù)就成為電力工作的重點(diǎn)。雷擊監(jiān)測系統(tǒng)就是一種可以較為準(zhǔn)確的對雷擊進(jìn)行定位和識(shí)別的監(jiān)測裝置，為保證雷擊監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要提高雷擊監(jiān)測裝置工作的可靠性，故而需要提高監(jiān)測終端備用電池的供電可靠性，從而避免由于監(jiān)測裝置工作電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生。為此，監(jiān)測終端的備用電池的實(shí)時(shí)監(jiān)測具有很大的研究價(jià)值。

1 基本原理

電池最大可用電量可以通過電池監(jiān)測裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)處理單元“自學(xué)習(xí)”過程計(jì)算得到，具體可通過以下方式實(shí)現(xiàn)該功能。

電池電量監(jiān)測單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中，RBI：備用寄存器信號(hào)輸入。VCC：電源輸入。VSS：地。HDQ：單線HDQ 串行接口。BAT：電池電壓檢測信號(hào)輸入。SRN：電池充電、放電電流檢測輸入（負(fù)）。SRP：電池充電、放電電流檢測輸入（正）。GPIO：通用輸入/ 輸出。

電池電量監(jiān)測單元可以對由單個(gè)鋰離子電池等構(gòu)成的電源系統(tǒng)進(jìn)行高精度的監(jiān)測和報(bào)警。其通過檢測串聯(lián)在電池負(fù)極的小阻值電阻RS上的壓降，判斷當(dāng)前電池為充放狀態(tài)還是放電狀態(tài)。通過內(nèi)部“自學(xué)習(xí)”過程實(shí)現(xiàn)檢測電池電量，電量的自動(dòng)測量通過進(jìn)行計(jì)算。電池每經(jīng)過一次完整的充放電過程，就會(huì)進(jìn)入一輪新的“自學(xué)習(xí)”，經(jīng)過本次“自學(xué)習(xí)”可以更新電池從滿到空的總電量，并寫入LMD寄存器當(dāng)中。通過檢測NAC寄存器中當(dāng)前可用電量的數(shù)值來計(jì)算出電池可用電量相對狀態(tài)并寫入LMD寄存器當(dāng)中。通過檢測NAC寄存器中當(dāng)前可用電量的數(shù)值來計(jì)算出電池可用電量相對狀態(tài)并寫入寄存器RSOC，即

電池電量監(jiān)測單元通過一個(gè)5kbits/s的雙向串行接口HDQ總線與數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸如圖2所示。

其中，HDQ為一個(gè)漏極開路輸出引腳，使用時(shí)需在HDQ上外接一只上拉電阻R。

雙向串行接口HDQ總線與數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸主要采用異步傳輸方式，每8位一組，低位在前高位在后，由下降沿觸發(fā)。通過設(shè)置不同的低電平保持時(shí)間，來分別區(qū)分“0”和“1”，如圖3所示。

電池充電單元通過BAT引腳與雷擊故障監(jiān)測終端電源備用電池連接相連接如圖2所示，當(dāng)電池電量監(jiān)測單元監(jiān)測得到電池進(jìn)入低壓工作狀態(tài)時(shí)，即驅(qū)動(dòng)電池充電單元工作給電池供電。此時(shí)電池電量監(jiān)測單元開始計(jì)算電池相關(guān)信息并存入內(nèi)部寄存器如圖4所示。

由于電池最終可用電量，電壓，溫度等基本信息并不只是受單一因素影響，所以電池電量監(jiān)測單元必須綜合所有主要影響因素進(jìn)行分析計(jì)算才能得出最終電池正確信息，其內(nèi)部工作流程如圖5所示。

電池標(biāo)稱可用電量（NAC）=電池充電電流-電池放電電流-溫度補(bǔ)償。最新測得電池放電量（LMD）=電池放電電流+溫度補(bǔ)償-電池充電電流。上述計(jì)算由電池電量監(jiān)測單元內(nèi)部“自學(xué)習(xí)”過程自動(dòng)完成，不需要進(jìn)一步計(jì)算，非常方便。

2 實(shí)測案例

某地區(qū)雷擊故障監(jiān)測裝置長時(shí)間工作，電池老化程度不一，可以等效成工作電量不同，造成相同信號(hào)不同雷擊故障監(jiān)測裝置監(jiān)測結(jié)果存在差異，給數(shù)據(jù)分析造成隱性不準(zhǔn)確因素，所以可以安裝雷擊故障監(jiān)測終端電源備用電池的監(jiān)測系統(tǒng)，以便合理分析不同終端監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)。

如圖6，7兩組電池測試結(jié)果顯示，LMD明顯不一，電池放電持續(xù)時(shí)間以及電池掉電速率也存在很大差異，因此可以判斷圖6測試組電池較圖7測試組電池老化程度更加嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換電池。圖8顯示電池監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確捕捉電池低壓工作狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行充電工作。

實(shí)測結(jié)果表明，引用本監(jiān)測原理的系統(tǒng)將對監(jiān)測終端電池電壓、電池溫度、電池可用電量等全面信息進(jìn)行監(jiān)測，為排除因電池因素造成的終端損壞或者數(shù)據(jù)丟失發(fā)揮巨大的作用。

3 結(jié)語

通過實(shí)測監(jiān)測終端的備用電池的電量狀態(tài)，結(jié)果表明本文所述方法能很清晰的記錄備用電池的充放電的電量波形，從而避免了因電池因素造成的終端損壞或者數(shù)據(jù)丟失，為雷擊故障監(jiān)測終端正常使用，雷擊故障監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠提供保障。具有全面監(jiān)測電池當(dāng)前工作信息，準(zhǔn)確反映電池工作狀態(tài)；自動(dòng)識(shí)別電池低壓狀態(tài)并進(jìn)行充電，不需要對戶外雷擊故障監(jiān)測終端定期更換備用電池；動(dòng)態(tài)設(shè)置不同生理電信號(hào)；實(shí)現(xiàn)雷擊故障監(jiān)測終端電源備用電池監(jiān)測的自動(dòng)化、智能化和信息化的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王欣欣.BES Ⅲ超導(dǎo)磁體電源的控制和監(jiān)測[J].核電子學(xué)與探測技術(shù)，2006（2）.

[2] 吳承琴.TS-03C全固態(tài)PDM發(fā)射機(jī)電源監(jiān)控原理及故障剖析[J].東南傳播，2012（5）.

[3] 許世博.基于嵌入式系統(tǒng)的鐵路智能電源監(jiān)測系統(tǒng)[D].北京交通大學(xué)，2007.

篇10

關(guān)鍵詞：PON技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)； 模糊層次法； 智能電網(wǎng)； 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測

0 引 言

2009年，國家電網(wǎng)公司提出了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的概念。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。其中輸電環(huán)節(jié)在電網(wǎng)建設(shè)中顯得尤為重要。保證輸電線路的正常、穩(wěn)定的工作是電網(wǎng)正常運(yùn)行的必要條件。傳統(tǒng)的線路檢修方式主要是事后檢修、定期檢修，這種方式早已不能滿足智能電網(wǎng)建設(shè)的需求，迫切地需要一套系統(tǒng)：能夠?qū)崟r(shí)地了解線路狀況，并能做出正確的處理，即輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)涉及到的主要有三個(gè)部分，即：前端的信息采集；監(jiān)測信息的傳輸；信息的處理及故障診斷。提取線路中重要的特征向量，通過通信網(wǎng)絡(luò)層傳輸至控制臺(tái)，控制中心通過智能模型判斷出線路的當(dāng)前狀態(tài)，輸出對應(yīng)的處理方式，再傳達(dá)到相關(guān)部門實(shí)施[1]。

1 關(guān)鍵技術(shù)簡介

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。作為新一代信息通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展引起了廣泛關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展已被納入國家戰(zhàn)略，國家科技部、工業(yè)與信息化部等部委先后在多項(xiàng)國家重大科技專項(xiàng)中設(shè)立課題支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化[2]。

1.2 PON技術(shù)

PON（Passive Optical Network，無源光纖網(wǎng)絡(luò)）是指光配線網(wǎng)中不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成。目前PON技術(shù)的主流是EPON和GPON技術(shù)。EPON組網(wǎng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：

（1） 傳輸頻帶寬，通信容量大，多業(yè)務(wù)接入能力強(qiáng)。

（2） 組網(wǎng)靈活，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、冗余型、混合型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非常適合配電網(wǎng)的樹形或總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（3） 光分支器為無源器件，設(shè)備的使用壽命長，維護(hù)簡單，網(wǎng)絡(luò)中的任何1臺(tái)ONU故障都不會(huì)影響其他設(shè)備的正常工作。

（4） 安裝方便。OLT一般為機(jī)架型，可以上機(jī)架安裝；ONU可以設(shè)計(jì)成工業(yè)級(jí)模塊，便于安裝到室外的設(shè)備箱里。

（5） OLT和ONU提供以太網(wǎng)接入交換功能，并且可以支持SNMP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。

（6） 傳輸過程損耗小，無需中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)，最大可達(dá)20 km左右。

（7） 安全性強(qiáng)，不易被竊聽和干擾，適合變電站或配電變壓器附近電磁環(huán)境復(fù)雜的場合。

1.3 模糊診斷專家系統(tǒng)

在輸電線路系統(tǒng)診斷中存在許多邊界不分明的事情，不能再用經(jīng)典集合論中的二值邏輯關(guān)系來描述，必須用模糊集合論中的“隸屬度”來描述。根據(jù)征兆對故障的肯定和否定程度，可以建立模糊篩選矩陣，建立故障診斷的數(shù)學(xué)模型；利用模糊篩選矩陣可以反映故障存在的充分條件，可以考慮不同征兆之間的相互影響，能夠?qū)收想`屬度進(jìn)行精確計(jì)算。但涉及的故障和征兆數(shù)目太多時(shí)，就可能難以分辨征兆之間的相互作用，且模糊篩選矩陣一般是根據(jù)機(jī)組故障的典型情況建立的，一旦確定后不能根據(jù)故障的具體情況靈活地進(jìn)行調(diào)整。由于故障和征兆表現(xiàn)的多樣性，必須根據(jù)機(jī)組的不同狀態(tài)和故障可能表現(xiàn)的形式對模糊篩選矩陣進(jìn)行修正。

2 研究現(xiàn)狀

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)是指直接安裝在線路設(shè)備上可實(shí)時(shí)記錄表征設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)特征量的測量系統(tǒng)及技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)檢修的重要手段，狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)與否很大程度取決于在線監(jiān)測技術(shù)的成功與否。國外較早開展了輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的研究，并將自己國家成熟或試運(yùn)行的各類在線監(jiān)測設(shè)備推向中國市場，而國內(nèi)有能力從事這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的高等院校及科研院所由于缺乏市場能力和足夠的資金，無法將研制的成果批量產(chǎn)業(yè)化，導(dǎo)致我國目前成為全球輸電線路在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)需求最大的市場[3]。最近幾年，隨著高新技術(shù)企業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)出現(xiàn)了一些專業(yè)的在線監(jiān)測技術(shù)生產(chǎn)廠家，他們在積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，立足我國電力國情，開發(fā)了一系列輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)，有效提高了現(xiàn)有輸電線路的運(yùn)行安全水平[4]。

3 本系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)如圖1所示。在輸電電路部分，包括桿塔及輸電線上裝備智能傳感器，這些智能傳感器分別采集線路上的設(shè)備信息及周圍環(huán)境的微氣象信息，這些信息包括：線路覆冰、絕緣子污穢、線路舞動(dòng)、溫度、濕度等信息，并將這些信息通過短距離無線通信的方式（ZigBee/WIFI等）匯聚到狀態(tài)監(jiān)測，然后通過光纖將信息匯聚到變電站中的OLT，然后通過電力專用網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠(yuǎn)端控制中心，通過專家診斷系統(tǒng)，對線路的當(dāng)前狀態(tài)做出正確的判斷，并將結(jié)果輸出到相應(yīng)部門，以便及時(shí)應(yīng)對，避免事故的發(fā)生[5]。

3.1 感知層

采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常由大量具有感知、計(jì)算及無線通信能力的微小節(jié)點(diǎn)組成，其目的是監(jiān)視環(huán)境而非通信。傳感器節(jié)點(diǎn)部署在要監(jiān)視的區(qū)域中，采集指定的環(huán)境參數(shù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)供分析。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢：通過在物理環(huán)境中部署大量廉價(jià)的智能傳感器節(jié)點(diǎn)，可以獲得長時(shí)間、近距離、高分辨率的環(huán)境數(shù)據(jù)，這是傳統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備無法得到的；傳感器節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力允許節(jié)點(diǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)壓縮等操作，也可以執(zhí)行一些應(yīng)用特定的處理任務(wù)；節(jié)點(diǎn)之間的通信能力允許節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同完成更復(fù)雜的任務(wù)，如目標(biāo)跟蹤；通過任務(wù)的重新分配可以改變傳感器網(wǎng)絡(luò)的用途。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要解決的問題：網(wǎng)絡(luò)的自組織、自配置（節(jié)點(diǎn)定位、時(shí)間同步、自動(dòng)校準(zhǔn)、拓?fù)淇刂频龋?；通信協(xié)議（MAC、路由協(xié)議）；分布式數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、查詢、獲取等）；各種應(yīng)用特定的數(shù)據(jù)融合處理；節(jié)省能耗應(yīng)貫穿到所有的設(shè)計(jì)中。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)主要考慮如下問題：干擾、供電、傳輸距離等問題[6]。

系統(tǒng)中將無線智能傳感器布置于輸電線路和桿塔上，用于檢測線路和周圍的環(huán)境，并將采集到的信息匯總到狀態(tài)監(jiān)測裝置。傳感器裝置和狀態(tài)監(jiān)測裝置間通過ZigBee協(xié)議進(jìn)行通信[7]，如圖2所示。