输电线路多状态量智能巡视系统设计

输电线路多状态量智能巡视系统设计

杨志勇白雪琴

（国网山西省电力公司朔州供电公司山西省朔州市036002）

摘要：本文针对输电线路走廊面临的复杂环境，设计出输电线路多状态量智能巡视系统，采用多传感器信息集成和多参量监测信息的同步采样与综合分析技术，实现对线路周边环境、线路运行状况及杆塔情况进行不间断的监测，使得运行维护人员能够及时了解线路的实际运行状况，并能够对相应的故障进行预判，大大减轻了故障巡查工作的强度和成本、缩短了故障排查时间。

关键词：智能巡视；系统研究；系统设计

一、概述

近几年来，随着电网结构的发展和完善，输电线路的建设迅猛发展。由于输电线路所处地理位置和环境条件的特殊性：杆塔点多、面广、线长、线路走廊环境复杂、终年暴露在野外等因素，除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外，人为因素的外力破坏所引起的线路跳闸、线路被迫停电事故的概率也呈上升趋势。随着计算机、通信和传感器等技术的快速发展，国内外科研机构、企业已经在输电线路智能巡视技术方面进行了大量的研究和实践，例如：输电线路视频监控系统、输电线路导线测温在线监测系统、输电杆塔倾斜监测系统、输电线路防外破在线监测系统等。现有产品仅能对单一目标进行监控，无法满足多种目标的同时处理和集中分析，导致产品的实用性和功能性难以满足输电线路维护的要求。

导致输电线路故障的因素主要分为线路周围环境因素、导线故障和杆塔故障三种常发故障，本文针对这三种导致线路运行故障的因素设计出一种输电线路多状态量智能巡视系统，该系统可实现对输电线路走廊进行多维立体的全面监控。

二、输电线路智能巡视系统设计

输电线路智能巡视系统的系统结构由智能巡视终端单元和主站系统构成，如下图所示：

图1系统架构图

智能巡视终端单元：

输电线路智能巡视系统通过输电杆塔和输电线路上安装的智能巡视终端单元，实现对输电线路走廊的多维立体全面监控。智能巡视终端采用多传感器集成技术，能够对导线多节点的温度测量，对线路周围环境图片抓拍和杆塔环境图片抓拍，对杆塔倾斜参数、突发入侵联动报警等参数进行同步监控，并通过4G全网通模块发送至主站系统。

主站系统：

通过主站后台软件系统，快速准确地分析出线路的实际运行情况，对相应的故障提前预警；同时该系统还支持web访问、短信或微信推送报警，使得运行维护人员能够及时了解线路的实际运行状况，并能够对相应的故障进行预判，大大减轻了故障巡查工作的强度和成本、缩短了故障排查时间。

三、输电线路智能巡视终端研制

输电线路智能巡视终端监控装置集电源、图像监拍、导线测温、杆塔倾斜、通信、数据处理于一体，实现对输电线路走廊的多维立体全面监控。智能巡视终端主机通过有线扩展接入视频图像监拍装置、杆塔倾斜监测模块、声光报警模块、主动探测模块；通过433MHZ的无线射频模块接收测温模块的实时测温数据，监控装置主机对所有数据进行协议处理，按照要求的标准协议通过4G全网通模块将数据上送到主站平台软件，平台软件通过数据处理分析，对数据异常信息进行报警提醒，协助运维人员对线路实际情况进行预判。

输电线路智能巡视终端监控装置系统功能结构设计如图2所示。

图2智能巡视终端监控装置系统结构

输电线路智能巡视终端监控装置用于输电线路、输电杆塔及输电通道的远程巡视巡检，装置采用模块化设计，符合标准化、开放性、小型化、低功耗、易安装的设计要求，软件设计具备可扩展性。

输电线路多状态量智能巡视系统，

智能巡视终端由图像/视频拍摄模块、导线测温模块、声光报警模块、入侵探测模块、杆塔倾斜模块、供电系统、控制模块及通信模块组成，多个监测传感模块共用一套供电系统、控制模块及通信模块。智能巡视终端监控装置采用多传感器信息集成和多参量监测信息的同步采样与综合分析技术，实现对线路周边环境、线路运行状况及杆塔情况进行不间断的监测。装置具备间歇性拍照、声光报警、远程语音喊话功能，具备入侵探测联动报警功能，具备杆塔倾斜监测功能，具备对输电线路导线、导线接头、耐张线夹、引流板进行测温的功能，并支持后期扩展接入。

四、总结

输电线路走廊面临的环境复杂，如何对线路周边环境、线路的运行状况及铁塔的情况进行不间断的监测，提前了解输电线路的运行情况，降低故障率，缩短故障时间，提高供电安全性和可靠性，已成为输电线路管理和维护单位急需解决的问题。

目前大多数监测装置功能较为单一，监测的状态量有限，不能从整体上反映输电线路上出现的状况以及各状态量之间可能存在的联系。本文研究设计的输电线路多状态量可组态综合在线监测装置，集图像监拍、导线测温、杆塔倾斜、数据处理等功能于一体，各项功能可按需添加，自由组合，可以对输电线路的运行状况进行综合性的评估和预警。

参考文献：

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