一种防山火预警系统装置

防山火预警系统装置工作原理

我国输电线路走廊林区山火燃烧的温度高达几百度到上千度,远高于背景的温度。针对热源的红外辐射可

以使用最新的热成像双光谱网络云台摄像机。

在监测到超过设定热幅值时，具备报警功能。可实时探测烟雾、明火等，在火苗出现的第一时间，通

过双光谱摄像前端采集的数据回传，告警，将线路“火情”及时、直观的展现，有利于运维人员实时预警

火情、确定山火地点，并及时把火点的坐标用有线或无线传输给消防指挥部门，极大的提高了山火的防控

效率。

防山火预警系统功能

随着电力建设的迅速发展，电网规模的不断扩大，高压远距离架空输电线路日益增多，在复杂地形

条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。高压输电线路分布范围广，穿越地区地形复杂、气候条件

多变，传输距离远，时常发生输电线路山火事故。山火具有突发性、随机性、快速性等特点，往往难于控

制，在夏季高温天气及秋冬节干燥天气，山火突发的概率十分高，对电网输电线路的安全运行构成了较高

的威胁。 而过去电力部门采取的人工巡线方式根本无法及时发生火源的存在，利用新时代的输电线路防山

火在线监测装置对山火进行预警及定位，才能有效解决防山火灾害问题。

武汉风河输电线路防山火在线监测装置利用图像视频手段、火焰探测技术、红外热释重叠测温技术以

及红外辐射探测技术对目标进行监视、山火精确定位、环境温度探测以及红外辐射探测，并将信息记录。

探测器在水平 360 度，垂直 180 度，距离 1—50 公里半径内逐点逐行进行搜索，可及时发现没有全部遮挡

的明火和暗火，不论白天、夜间 24 小时都可以工作，一旦发生火灾，将自动报警，并将数据上传到上位机

或监测主站系统给我们的消防指挥部门提供参考，以便能及时补救，避免造成火灾。

防山火预警系统装置特点：

➢ 通信方式灵活，支持多种 4G 网络，覆盖区域广，用户无需建设通信基础设施；

➢ 采用工业摄像机；

➢ 采用先进的 H.264 压缩方式，码流数据率低；

➢ 提供一路 RS485 接口，可实现远程变焦、调向、预置位设置等云台控制功能；

➢ 设备使用太阳能进行供电，蓄电池为备用电源；

➢ 设备安装方便、长期无须维护；

➢ 设备防雷击、抗（干）扰；

➢ 具有自动报警功能，可以接入火警平台

系统概述

我国的能源资源分布与用电负荷分布决定了发电中心远离负荷中心，需要采用远距离输电。随着输电线路走廊用地越来越紧张，许多输电线路走廊经常跨越植被茂密的山区和林区。山火蔓延至线路下方时可能会导致线路相地或相间击穿而引发跳闸事故。特别是每年清明时节，居民焚烧祭品引发山火而造成的跳闸事故尤为突出。随着植树造林、退耕还林及封山育林等政策的出台，输电线路走廊附近山区和林区的植被高度及密度显著增加，进一步加剧了山火对输电线路的危害。

山火的主要特性为高温、高电导率以及大量的灰烬与烟雾，这些特性严重影响输电线路的杆塔、导线、绝缘子以及相间和相地之间间隙的电气绝缘与机械性能。统计数据表明，不同电压等级的输电线路都有可能发生山火引起的跳闸事故。2009–2011年，仅湖北电网因山火引发的500kV输电线路跳闸事故就达到15起，严重影响了电网的安全稳定运行。

山火引发线路故障的机理

架空输电线路外绝缘以空气作为绝缘介质，受天气条件(如风、雨、雷电、雪等)影响，常发生绝缘失效引起的跳闸故障，这些故障一般发生在塔头或绝缘子串等位置。但线路下方发生的山火却会导致导线对树木或对地放电而跳闸。极端高温和干旱天气条件下，森林易发生大面积山火。当线路下方出现山火时,线路相地或相间间隙就会发生击穿，特别是山火经过多回线路共用的走廊时有可能引发多条线路跳闸，导致大面积停电事故。

对于山火引发跳闸故障的机理，普遍认为:输电线路下发生山火后，由于山火燃烧的热空气向上运动，周围的冷空气随之不断补充而形成对流;而这些燃烧的热空气中含有的导电物质也随之向上运动，热游离的空气在上升过程中逐步地去游离，在导线与地面间产生大量的电荷;烟雾在不断升腾的过程中造成空气间隙小于线路工频电压闪络的最小间隙时，就极有可能发生空气间隙被击穿，导致线路跳闸。
在初始阶段，如果能及时发现山火并采取有效措施扑火，就不会引发大面积火灾。所以防山火预警就显得尤为重要。

针对山火重灾区的输电线路通道上安装风河智能电力防山火监测系统装置（FH-900M输电线路防山火监测装置），包含红外双光谱采集模块、传输模块、监测模块、主控模块和监控终端，采集模块包含传感器和摄像机。在监测到超过设定热幅值时，具备报警功能。可实时探测烟雾、明火等，在火苗出现的第一时间，通过红外摄像前端采集的数据回传，告警，将线路“火情”及时、直观的展现，有利于运维人员实时预警火情、确定山火地点，极大的提高了山火的防控效率。

审核编辑黄宇