特高压输电线路在线监测系统方案的详细介绍

一、项目背景

由于高压输电线路纵横延伸几十甚至几百千米，处在不同的环境中。因此高压输电线路受所处地理环境和气候影响很大，每年电网停电事故主要由线路事故引起。传统输电线路检查主要依靠运行维护人员周期性巡视，虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化，极易在下一个巡视未到之前，由于缺乏监测发生线路事故。因此，特高压输电线路在线监测系统应用而生。

二、系统原理

高压输电线路监测系统由若干监测子站和服务器组成。其中，监测子站部署在电力杆塔上，其自身又由监测子站主机和一系列数据采集单元等组成。监测子站主机内置GPRS/4G网络通信模块、充电控制器等，监测子站负责从各采集单元接收数据，并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器，实现输电线路的远程视频、微气象、覆冰、杆塔倾斜、弧垂/风偏、防盗报警、雷击、舞动等线路情况实时监测，大幅提升高压输电线路在线监测的精准性以及决策处置的智能化水平。

三、系统组成

高压输电线监测系统主要由前端采集单元、网络传输单元、监控中心三部分组成。

1、监测主机，监测主机是一台高性能的数据采集主机，其主供电源为太阳能板和蓄电池，通过预先设定的程序定时对周围的各种数据，比如温度、湿度、风向等进行分析采集，可以不间断对周围环境进行实时监测。超强的防潮、防雷、防电磁干扰能力适应各种恶劣环境

2、传输单元，前端系统对各种传感器、探测器、摄像头所收集数据进行处理后，通过4G/5G无线网络高速透传至监控中心。

3、监控中心，监控中心是系统的“大脑”，由服务器机组和平台软件主组成。中心监控系统对数据进行各种分析，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对运行中的输电线路状态进行定性、定量分析和趋势预测；

四、子系统功能

1、杆塔倾斜在线监测，FH-9001高压输电线路杆塔倾斜在线监测系统，利用最新的MEMS传感器技术和无线通信技术，对位于冰灾、雪灾、泥石流、山体滑坡多发区、煤矿采空区等不良地质区域内电线杆塔，进行双向倾斜角度（沿线路方向和垂直于线路方向）实时监测。当杆塔倾斜角度出现异常时，系统能够通过GSM/CDMA/GPRS或4G网络及时将预/告警信息发送给监控中心，提醒线路运行负责人对线路运行状况予以关注并采取相应处置措施。

2、绝缘子泄漏电流在线监测，FH-9002高压输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统，利用在绝缘子串顶部安装的泄漏电流采集装置，对绝缘子因污染、受潮等因素产生的泄漏电流进行实时监测，并通过GSM/CDMA/GPRS/4G网络将监测信息发送给远程监控中心。

3、导线温度在线监测，FH-9003高压输电线路导线温度在线监测系统，利用贴附在导线上的高精度温度传感器采集导线温度，并通过 GSM/CDMA/GPRS或4G网络及时将采集到的信息发送给监控中心，从而实现对导线温度的实时监测。

4、舞动在线监测，FH-9004高压输电线路舞动在线监测系统，利用最新的MEMS传感器技术和无线通信技术，能对在恶劣大气环境中运行的高 压输电线路的导线舞动频率和幅度进行实时监测，并通过GSM/CDMA/GPRS或4G网络将监测信息发送给远程监控中心。

5、微气象在线监测，FH-9005型高压输电线路微气象在线监测系统，可实时采集环境温度、湿度、风速、风向、气压气象参数，并通过 GSM/CDMA/GPRS或4G网络将监测信息发送给远程监控中心。

6、绝缘子(导线)弧垂/风偏在线监测，FH-9006型高压输电线路绝缘子(导线)弧垂/风偏在线监测系统，利用最新的传感器技术和无线通信技术， 实现对高压输电导线弧垂高度和风偏角度的实时监测，并通过GSM/CDMA/GPRS或4G网络及时将预/告警信息发送给监控中心，提醒线路运 行负责人对线路运行状况予以关注并采取相应处置措施。

7、覆冰在线监测，FH-9007型高压输电线路覆冰在线监测系统，通过测量导线重量变化来判断导线覆冰状况，并通过GSM/CDMA/GPRS/4G网 络将监测信息发送给远程监控中心。可选用采用“模拟导线”监测方式，安装复杂度大幅降低。

8、微风振动在线监测，FH-9008型高压输电线微风振动在线监测系统，可实时监测导线因“卡门漩涡”产生的垂直振动现象，并通过 GSM/CDMA/GPRS或4G网络将监测信息发送给远程监控中心。

9、远程视频在线监测，FH-9009型高压输电线路远程视频在线监测系统，利用数字视频压缩技术、嵌入式计算机技术和4G无线通讯技术等先进 技术，对恶劣环境中运行的架空高压输电线路的运行状况进行全天候、实时监测，可使管理人员第一时间了解监测点的动态视频信息。

10、CT取电视频在线监测，FH-9009-CT是武汉风河智能科技公司针对供电部门对输电线路实现实时监测的客观需求，利用数字图像压缩技术、 图像识别技术、嵌入式计算机技术和GPRS/3G/4G无线通讯技术等研制的专用监测设备，可对高/低压输电线路的运行状况进行全天候、不 间断地远程实时监测。

11、视频在线监测系统，图像视频监控单元以图片视频监控为核心，前端工业高清摄像头时刻关注输电线路下的安全隐患，图像、视频信息会通 过设定的时间间隔自动推送到监控中心，工作人员可随时随地查看输电线路下有没有违章作业等隐患，保证信息真实，大量减轻巡线人员工 作强度。

12、接地电阻在线监测，FH-900C型高压输电线路杆塔接地电阻在线监测系统，利用三电极测量法和无线通信技术，实现对高压输电杆塔接地电 阻的实时监测，并通过GSM/CDMA/GPRS/4G网络及时将预/告警信息发送给监控中心，提醒线路运行负责人对线路运行状况予以关注并采 取相应处置措施。杆塔接地电阻是一个重要数据，降低电力线路杆塔接地电阻，可以提高线路的耐雷水平，减少雷害事故，在杆塔附近降低 接触电压和跨步电压，防止人畜触电事故。该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式，安装方便。投入运行后，可使运营 部门及时掌握接地情况，提高线路安全运行及信息化管理水平。

13、防外破在线监测，FH-900D型高压输电线路防外力破坏在线监测系统，利用综合微波、被动红外、人工智能三鉴入侵检测、数字视频压缩技 术和4G无线通讯等先进技术，通过全天候对视频监控系统实时分析的方式，在线预警线路走廊附近施工以及塔材偷盗状况，对大型施工机械 违章超高作业、塔材偷盗行为实时抓拍照片，可使管理人员第一时间了解监测点的动态视频信息。

14、绝缘子污秽度在线监测，FH-900E型高压输电线路绝缘子污秽度在线监测系统，能够对高压运行环境中绝缘子盐密度、灰密度、气温、相对 湿度进行实时监测，并通过GSM/CDMA/GPRS或4G网络将监测信息发送给远程监控中心，由运行于监控中心的监控软件进行数据存储、显 示，并综合各种参数计算分析得出绝缘子的绝缘水平。

15、故障定位在线监测，FH-900F高压输电线路故障定位在线监测系统其核心部件是安装在输电线上的监测终端可以近距离捕捉故障瞬时的行波信号，判断故障类型，并通过公式计算得出故障发生的确切位置。

16、接地环流在线监测，敷设在电缆沟或电缆隧道内的高压电缆存在着漏电（绝缘损坏）、发热起火和外力破坏（盗割、施工损坏）三大问题。武汉风河智能科技自主研发的FH-900L型电缆智能综合监测系统，利用最新的MEMS传感器技术、普适计算技术和无线通信技术，实时监测电缆的接地线环流、接头温度及外力造成的振动现象，可有效预警上述问题，保障线路安全运行，减少生命财产损失。

本系统配备的监测装置采用CT感应取电方式供电，安装方便。投入运行后，可自主监测接地线环流、电缆(接头)温度、电缆振动等数据，同时将数据发送给远程监控中心。一旦发现数据异常，监控中心则通过警灯、警笛、短信、微信等方式通知相关人员及时处置。

17、防山火在线监测，FH-900M高压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3—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消防指挥部门提供参考，以便能及时补救，避免造成火灾。

18、驱鸟，武汉风河智能科技自主研发的FH-900N型高压输电线路云控智能综合驱鸟系统，具有“云控”、“智能”、“综合”三大特点，利用最新的MEMS传感器技术和无线通信技术，对在高压输电线路杆塔、变电站附近活动的鸟类进行监测和驱离，可以打破鸟类的超强环境适应性，防止其在杆塔或变电站进行筑巢等活动造成绝缘子串污染、线路短路、跳闸等事故，保障线路安全运行。

本系统配备的驱鸟装置采用太阳能电池板+蓄电池供电方式，安装方便。投入运行后，可自主监测和驱离鸟类，同时将工作状态发送给远程监控中心。监控中心也可远程控制驱鸟装置工作。本系统也可用于果园、粮站、农场、飞机场驱鸟。