输电线路山火监测装置：基于多光谱融合感知的线路走廊火灾预警技术研究

摘要

城市与山林交界区域的输电线路走廊面临严峻的山火威胁。2026年1月深圳坪山山林火情再次警示，传统人工巡视与普通视频监控在早期火情识别时效性、复杂地形覆盖等方面存在明显局限。本文介绍的特力康科技TLSK-PMG-DF输电线路山火监测装置，采用多光谱融合感知、热成像测温与智能分析算法，实现了火情初期的烟雾与温度异常快速识别，比人工巡视提前数十分钟至数小时预警。装置支持水平360°连续旋转、垂直大角度调节，单台覆盖半径数公里，结合北斗定位与4G全网通通信，具备全天候持续监测能力。该装置推动了山火防控从“被动响应、人工排查”向“主动预警、精准防控”的模式转型，为输电线路防火减灾提供了智能化技术保障。

关键词：输电线路；山火监测；多光谱融合；热成像；智能预警

一、引言

2026年1月8日，深圳市坪山区石井街道深圳技术大学附近山林突发火情，历经近6小时扑救才将明火控制。此类城市山林交界区域的火灾，不仅威胁公共安全，更直接危及穿越其间的输电线路走廊。在气候干旱、植被干燥的季节，一旦火势蔓延至线路下方，将引发导线烧蚀、绝缘子炸裂、线路跳闸甚至倒塔事故，造成大面积停电和严重经济损失。

传统山火防控手段主要依赖人工巡线、定点瞭望及普通视频监控。人工巡线受地形和时效限制，难以在火情萌芽阶段及时发现；普通视频监控在夜间、雨雾条件下几乎失效，且易受阳光反射、车辆热源等干扰产生误报。因此，研发具备早期识别、精准定位、全时段覆盖能力的智能化山火监测装置，已成为电网防灾减灾的迫切需求。特力康科技推出的TLSK-PMG-DF输电线路山火监测装置，正是针对这一需求设计的创新产品。

二、系统架构与工作原理

2.1 总体架构

TLSK-PMG-DF装置由多光谱感知单元、热成像测温模块、高清视频单元、云台控制系统、通信与供电单元及后台分析平台组成。多光谱感知单元融合可见光、近红外与热红外波段信息；热成像模块测温范围覆盖-20℃～+550℃，支持最高/最低温追踪及区域平均温度显示；云台支持水平360°连续旋转、垂直-90°～+90°大角度调节；通信采用4G全网通，供电采用太阳能+蓄电池方案。

2.2 工作原理

装置通过多光谱融合感知技术，对输电走廊进行不间断扫描。热成像模块实时监测环境温度场，当检测到异常高温点或快速温升区域时，结合可见光视频分析烟雾形态与运动特征。智能分析算法基于深度学习模型，有效区分真实火情与环境干扰（如阳光反射、车辆排气管、烧荒等）。一旦确认为火情，系统立即通过北斗模块获取精确坐标，并经由4G网络将预警信息（含现场图像、温度数据、位置）推送至监控中心。运维人员可远程调取实时视频复核，并启动应急响应。

三、核心功能与技术特点

3.1 多光谱融合与早期预警

装置融合可见光、近红外与热红外三个波段信息，能够在火情发生初期（明火出现前）识别出烟雾颗粒与局部温度异常。热成像测温范围分为-20℃～+150℃（用于监测地表异常升温）和0℃～+550℃（用于监测明火及高温源），配合HDR模式和线性模式，适应不同光照与温度场景。相比人工巡视，系统可提前数十分钟至数小时发出预警，为灭火力量争取关键处置窗口。

3.2 精准识别与定位

单一热成像容易受太阳反射、工业热源等干扰产生误报。本装置采用热成像测温与视频分析双重校验机制：热成像检测到温度异常后，自动触发高清视频录制，AI模型分析烟雾形状、颜色、动态特征，排除虚假目标。确认火情后，北斗定位模块将火源坐标（精度可达米级）实时上报，救援力量可精确导航至着火点，避免漫山搜寻延误时机。

3.3 大范围连续监测

云台支持水平360°无死角连续旋转，垂直方向覆盖-90°～+90°，单台设备可覆盖半径数公里的扇形区域。对于地形复杂、人工难以到达的山区和林区，装置可安装于线路杆塔高点，实现以塔为节点的链式监测网络，显著提升监测覆盖率，消除传统监控的盲区。

3.4 全时段持续运行

采用太阳能+蓄电池供电，配合低功耗设计，确保24小时不间断工作。热成像不受光照影响，夜间、雨雾天气同样能清晰识别温度异常；图像处理具备细节增强功能，提升低能见度下的辨识度。这一特性突破了传统监控在夜间和恶劣天气下的监测盲区。

3.5 技术参数

参数项	技术指标
供电方式	太阳能 + 蓄电池
通信方式	4G全网通
云台转动范围	水平360°、垂直-90°~+90°
测温显示	最高/最低温追踪，区域平均温度
热成像模式	HDR模式、线性模式
图像处理	细节增强
测温范围	-20℃～+150℃ / 0℃～+550℃

四、应用价值与行业意义

4.1 推动运维模式转型

传统山火防控以人工巡线、被动响应为主，投入大量人力却难以实现全时段覆盖。TLSK-PMG-DF实现了自动化监测与智能预警，将山火防控模式转变为“主动预警、精准防控”。运维人员不再需要冒雨顶风上山巡线，而是通过监控中心远程掌握线路走廊火情动态，工作强度与安全风险大幅降低。

4.2 提升综合安全效益

早期发现与及时处置可有效避免山火导致的线路跳闸、设备损坏和大面积停电事故。据统计，一次线路跳闸造成的直接经济损失可达数十万至数百万元，而山火引发的连锁停电对社会生产生活的影响更为深远。本装置通过缩短火情发现与响应时间，显著降低火灾对电网的损害，保障供电可靠性。

4.3 构建智能化防火体系

作为输电线路防火体系的关键感知节点，该装置可与气象监测、无人机巡视、卫星遥感等技术协同，形成“空天地”一体化山火防控网络。长期积累的火情数据还可用于分析线路走廊火灾易发时段、区域及成因，指导植被清理、防火隔离带建设等预防性工作。

五、结语

TLSK-PMG-DF输电线路山火监测装置通过多光谱融合感知、热成像测温与智能分析算法，实现了对线路走廊山火的早期识别、精准定位与全天候监测。它有效弥补了传统人工巡视和普通视频监控在时效性、覆盖范围及恶劣环境适应性上的不足，推动了山火防控模式从被动响应向主动预警的根本转变。该装置是提升输电线路防火能力、构建智能化运维体系的关键工具，为电网安全运行和灾害防控提供了切实可靠的技术保障。

参考文献

[1] 国家电网公司. 输电线路山火监测装置技术规范[S]. 2022.
[2] 吴志强, 张建华. 基于多光谱图像融合的山火早期识别算法研究[J]. 电力系统自动化, 2023, 47(8): 123-130.
[3] 深圳市特力康科技有限公司. TLSK-PMG-DF输电线路山火监测装置技术手册[Z]. 2025.
[4] 李明, 王磊. 输电走廊山火灾害预警技术综述[J]. 电网技术, 2024, 48(2): 567-575.

审核编辑 黄宇