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輸電線在線監(jiān)控系統(tǒng)

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輸電線在線監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)的高壓輸電線路監(jiān)測都是采用巡檢的方式，主要有兩種，即人工目測法和直升飛機航測法：人工目測法是由巡檢員在地面沿線逐塔巡視，有時候需要登上鐵塔或者乘坐懸掛于線路上的滑車，這種作業(yè)方式精度低、勞動強度大、費用多、周期長、危險性高，且存在巡檢盲區(qū)。直升飛機航測法則是駕駛直升飛機沿線巡檢，采用攝像機和其他非接觸探測技術(shù)對線路進行巡檢，這種方式的優(yōu)點是靈活性強、視野開闊，但存在飛行安全隱患且巡線費用昂貴。由于上述的巡檢作業(yè)方式存在諸多的不足，電力部門迫切需要取代或輔助人力進行線路巡檢的設(shè)備。使之真正成為防止電網(wǎng)事故大面積停電的道防御系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù)。深入研究電力塔桿傾斜監(jiān)測系統(tǒng)在線指揮、檢修、巡視和監(jiān)測技術(shù)，加強輸電線路運行狀態(tài)的智能化管理，對加速智能化電網(wǎng)建設(shè)，預(yù)防和減少事故發(fā)生，提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性具有十分重要的意義。針對電力輸電線監(jiān)測的行業(yè)痛點、難點，我司推出了宏電輸電線在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效解決傳統(tǒng)高壓輸電線狀態(tài)監(jiān)測周期長、人力成本高、安全隱患大、存在巡檢盲區(qū)等諸多問題。

系統(tǒng)拓撲圖

宏電輸電線路在線監(jiān)測是直接安裝在輸電線路設(shè)備上的可實時記錄表征設(shè)備運行狀態(tài)特征量的測量、傳輸和診斷系統(tǒng)，是實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)檢修的重要手段，是提高輸電線路運行安全可靠性的有效方法。

本項目系統(tǒng)主要由傳感采集模塊、數(shù)據(jù)匯聚傳輸模塊、輸電線路狀態(tài)監(jiān)測平臺、終端供電單元四大部分構(gòu)成。

傳感采集模塊：由溫濕度、紅外攝像頭、風速、泄漏電流、覆冰狀況、導(dǎo)線應(yīng)力、傾角、雷電流、風偏、振動等各種傳感器組成；

數(shù)據(jù)匯聚傳輸模塊：使用GPRS無線數(shù)據(jù)終端宏電H7710DTU實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸；

輸電線路狀態(tài)監(jiān)測平臺：電力主站監(jiān)控系統(tǒng)。

監(jiān)控平臺通過對輸電線路狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)的分析，可及時判斷輸電線路故障并提出事故預(yù)警方案，便于及時采取絕緣子清掃、覆冰線路融冰等措施，降低輸電線路事故發(fā)生的可能性。

終端供電單元：太陽能電池板、硅能蓄電池等。

宏電云管理平臺

宏電云平臺是一款企業(yè)級宏電終端設(shè)備管理平臺，可以實時監(jiān)測宏電DTU的工作狀態(tài)，掌控每個設(shè)備的在線狀態(tài)、信號強度、掉線次數(shù)與時長等信息?？梢约皶r針對需求對DTU參數(shù)進行配置、升級等操作。及時處理設(shè)備的故障，使設(shè)備處于狀態(tài)運行，節(jié)省客戶的運維與管理成本。為輸電線監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠傳輸保駕護航。

系統(tǒng)優(yōu)勢

宏電輸電線在線監(jiān)測系統(tǒng)功能優(yōu)勢：

1、實時性。

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)對設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測，不受設(shè)備運行情況和時間的限制，可以隨時檢測設(shè)備的運行狀態(tài)，一旦設(shè)備出現(xiàn)缺陷，能及時發(fā)現(xiàn)并跟蹤檢測、處理，對保證電網(wǎng)安全更具意義。

2、真實性。

由于在線監(jiān)測技術(shù)在輸電線路設(shè)備運行電壓和狀態(tài)下的各項參數(shù)進行檢測，檢測結(jié)果符合實際情況，更加真實和全面。

3、針對性更強。

可根據(jù)各項數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化來確定檢修項目、內(nèi)容和時間，檢修目的明確，針對性更強。

4、提高了設(shè)備供電可靠性。

由于實行狀態(tài)檢修，減少了線路停電次數(shù)和時間，提高了供電可靠性，避免少供電損失，同時也提高了電力部門全員勞動生產(chǎn)率。

5、適應(yīng)性強。

宏電DTU通過絕緣電阻、絕緣強度、浪涌干擾、靜電放電干擾、高低溫、射頻輻射電磁場、工頻磁場等嚴格測試。通過國家，符合甚至相關(guān)國家標準,“智慧、可靠”。

系統(tǒng)價值

本系統(tǒng)的投入使用，將實現(xiàn)對輸電線路的運行狀態(tài)和環(huán)境進行集中、全面、實時的監(jiān)測，對事故隱患提出預(yù)警，為生產(chǎn)管理提供決策信息支持，為調(diào)度提供輔助決策信息。這套系統(tǒng)的應(yīng)用必將為用戶帶來巨大的社會價值和經(jīng)濟價值。

典型應(yīng)用

（1）輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測系統(tǒng)。

目前大多采用絕緣子泄露電流進行絕緣子污穢的判斷，現(xiàn)場運行監(jiān)測分機實時、定時測量運行絕緣子串的表面泄露電流，局部放電脈沖和該桿塔外部環(huán)境條件等，通過宏電2G/4G DTU或者3G/4G路由器發(fā)送至監(jiān)控中心，由專家軟件結(jié)合報警模型進行污穢判斷和預(yù)報警。在很大程度上提高了絕緣子污穢和電氣絕緣判斷精度。

（2）輸電線路氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)。

目前氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測方法主要有全電流法、三次諧波法、基波法、補償法、數(shù)字諧波法、雙“AT”法、基于溫度的測量法等?，F(xiàn)場監(jiān)測分機實時、定時監(jiān)測MOA的泄露電流以及環(huán)境溫濕度等參量，通過宏電2G/4G DTU或者3G/4G路由器發(fā)送至監(jiān)控中心，有專家軟件分析判斷氧化鋅避雷器的性能和動作次數(shù)等。

（3）導(dǎo)線溫度及動態(tài)增容在線監(jiān)測系統(tǒng)。

目前增容方法主要有靜態(tài)提溫增容技術(shù)和動態(tài)監(jiān)測增容技術(shù)兩種。靜態(tài)提溫增容技術(shù)是指突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，環(huán)境溫度任按+40℃考慮，線路上的風速和日照強度符合規(guī)程要求，將導(dǎo)線的允許溫度由現(xiàn)行規(guī)定的+70℃提高到80℃和90℃，從而提高導(dǎo)線輸送能量。動態(tài)監(jiān)測增容技術(shù)是指在輸電線路上安裝在線監(jiān)測分機，對導(dǎo)線狀態(tài)（導(dǎo)線溫度、張力、弧垂等）,和氣象條件（環(huán)境溫度、日照、風速等）進行監(jiān)測，通過宏電2G/4G DTU或者3G/4G路由器發(fā)送至監(jiān)控中心。在不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程規(guī)定的前提下，根據(jù)數(shù)學模型計算出導(dǎo)線的允許載流量，充分利用線路客觀存在的隱性容量，提高輸電線路的輸送能量。

（4）輸電線路遠程可視監(jiān)控系統(tǒng)。

目前可視監(jiān)控系統(tǒng)分為圖像和視屏兩類，受監(jiān)測分機工作電源功率、通信費用等限制，大多采用靜止圖像進行線路狀況判斷，例如導(dǎo)線覆冰、洪水沖刷、不良地質(zhì)、火災(zāi)、通道樹木長高、線路大跨越、導(dǎo)線懸掛異物、線路周圍建筑施工、塔材被盜等，利用宏電3G/4G路由器進行圖像數(shù)據(jù)傳輸；但針對導(dǎo)線舞動等動態(tài)信息的監(jiān)測建議采用視頻監(jiān)控的方式，利用宏電3G/4G路由器或者宏電4G視頻服務(wù)器進行視屏數(shù)據(jù)傳輸，為輸電線路的巡視及狀態(tài)檢修開辟了一條新的思路。

（5）輸電線路覆冰雪在線監(jiān)測系統(tǒng)。

目前國內(nèi)為大多進行覆冰理論、冰閃機理、和桿塔強度設(shè)計等方面的研究工作，建立了大量的觀冰站、氣象站進行現(xiàn)場觀察和數(shù)據(jù)收集，研究了大量預(yù)報結(jié)冰事件、導(dǎo)線除冰、地線除冰等技術(shù)，但針對覆冰雪在線監(jiān)測技術(shù)的研究較少，而2008年的冰災(zāi)事故迅速促進了覆冰雪在線監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。覆冰雪在線監(jiān)測的技術(shù)主要有兩個：一是根據(jù)線路導(dǎo)線覆冰后的重量變化以及絕緣子的傾斜、風偏角進行覆冰荷載（覆冰厚度、桿塔受力、導(dǎo)線應(yīng)力等）計算，直接與線路設(shè)計參數(shù)比較給出報警信息；二是采用現(xiàn)場圖像對線路覆冰雪進行定性觀測和分析。建議可將覆冰荷載計算和圖像結(jié)合起來，這樣可提高覆冰雪的監(jiān)測精度。

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