一、概述
輸電線路是電力系統的重要組成部分，是電網安全運行的基礎，線路的安全、可靠運行對電力系統有著重要意義。隨著社會經濟的高速發展，各行各業對電力供應的質量和數量提出了更高的要求。以往的輸電線路檢查主要靠運行人員周期性巡視，對輸電線路的管理和維護的工作量非常大，雖能發現設備隱患，但由于本身的局限性，缺乏對特殊環境和氣候的檢測，在巡視周期真空期也不能及時掌握線路走廊外力變化，極易在下一個巡視未到之前由于缺乏監測發生線路事故。因此，線路在線監測系統應用而生，其通過智能傳感、無線通訊技術，對輸電線路桿塔傾斜、導線及接頭運行溫度、線路避雷器動作情況、微氣象（環境溫濕度、風速、風向、大氣壓力）、周邊情況（視頻監控）等參數進行實時監測，提供線路異常狀況的預警，通過對線路各有效參數的監測，線路運行管理部門對線路的缺陷和故障隱患有重點、有次序地安排檢修，并為即將進行的檢修工作做好人力、物力的準備，提高對輸電線路安全經濟運行的管理水平，增強電力系統運行的可靠性 。
隨著計算機技術的蓬勃發展，為實現線路狀態數據的積累、綜合、處理和輔助決策提供了高效率的工具。輸電線路運行狀態綜合在線監測系統的建立，使輸電線路監測和維修達到信息化、專業化水準，從而使運行線路可靠性大大提高，同時提高勞動生產率，降低運行成本。有效改變輸電線路傳統的檢修、維護方法，通過全天候地采集運行狀態下影響線路運行的有關參數，將數據信息傳輸到分析處理中心，自動分析輸電線路運行狀態，供電部門根據實時運行狀態實施狀態檢修，有效預防和減少線路事故，提高線路運行和管理水平。
二、系統設計目標
輸電線路綜合在線監測系統的設計目標是：
1、采用新技術、新思路設計，具有一定特色，適用于電壓等級110kV及以上的輸電線路安全運行狀況的實時在線監測、故障診斷和預警的系統。
2、建立系統可靠的無線遠程通訊網絡，區別于現常用的基于GPRS/GSM無線通信網絡， GPRS/GSM無線通信網絡主要缺點為：運營成本高，需要長期繳納網絡使用費；受基站信號覆蓋范圍限制，在一些偏僻山區地帶的輸電線路處在信號盲區時，則不能正常使用。
3、監測終端裝置設計考慮足夠的功能擴展性接口，增加新的監測功能無需重新設計硬件，只需修改軟件和增加相關傳感器就能達到要求，節省投資費用。
4、輸電線路綜合在線監測系統的主要設計功能：
①桿塔傾斜監測；
②導線溫度和接頭溫度監測；
③微氣象監測，包括風向、風速、環境溫濕度、大氣壓力等；
④線路避雷器動作記錄監測；
⑤視頻監控（監測線路弧垂變化、覆冰、風擺、線路檢修等）；
⑥采用電池和太陽能供電和低功耗設計；
⑦具備防雷擊、防腐、防電磁干擾設計，確保系統穩定可靠運行；
⑧傳輸通信通道采用具備中繼和路由功能的無線網絡（WiFi）的通訊形式;
⑨后臺監控軟件可根據用戶需求，對運行參數、報警參數、采集周期等進行遠程設定，對監測的數據進行統計、分析和輸出，能以數字列表、曲線和圖表的形式顯示相關參數，具備數據管理、記錄、報警、分析功能，并具備信息網絡發布聯網功能，相關領導和管理部門通過礦局域網即可了解輸電線路的運行狀況。
三、系統結構原理
輸電線路運行狀態綜合在線監測系統的核心技術主要是無線網絡通訊技術的擴展應用，建立可靠、高速的無線通訊網絡，來滿足在線監測系統數據、視頻信號的實時采集和傳輸。
輸電線路運行狀態綜合在線監測系統主要分四個部分，即后臺監控中心、無線通訊網絡、監測終端裝置和信息監測傳感器。
后臺監控中心由上位機、組態監控軟件、無線網絡通訊終端等組成，監控中心通過主無線網絡與各監測終端建立通訊連接，采集各節點的數據，進行分析判斷、記錄管理，提供友好的人機對話窗口。
監測終端包括電源模塊、無線網橋、數據采集模塊、傳感器部分和視頻采集部分。每個桿塔分別安裝一套監測終端裝置，監測終端電源采用電池和太陽能供電相結合，無線網絡通訊模塊相當于在每個桿塔建立一個無線通訊節點，分配唯一的IP地址，每個通訊節點具備通訊中繼、自動組網和路由功能，即通過每個通訊節點的中繼實現了采集裝置從開頭到結尾的網絡連接。
數據采集裝置部分采用低功耗單片機結構，軟硬件自主設計開發，信號采集用傳感器主要包括：
◇傾角傳感器--用于輸電鐵塔橫向、縱向傾斜角度的監測桿塔傾斜測量，采用雙軸向傾角傳感器集成芯片與數據采集裝置集成設計。配置數量：每個桿塔1個。
◇微氣象傳感器--包括風速風向傳感器、環境溫濕度傳感器、大氣壓力傳感器，環境溫濕度傳感器和大氣壓力傳感器采用專用芯片與數據采集裝置集成設計。配置數量：整個線路兩端和中部。
◇雷電流傳感器--用于記錄線路避雷器是否動作和動作累計次數，傳感器采用羅氏線圈原理自主設計。配置數量：帶有避雷器組的桿塔，每組避雷器配置3個傳感器。
◇視頻信號用于遠程監測線路弧垂變化、覆冰、風擺、線路檢修等情況，視頻探頭采用球形高清網絡攝像機，能夠遠程控制全方位監控周圍情況。
冀公網安備 13042002000591號