輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)分析

曾劍峰

摘要：輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控作為電力網(wǎng)中的重要成分，在我國(guó)電力網(wǎng)中起到了舉足輕重的地位。本文介紹了輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的特點(diǎn)，并給出了對(duì)輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的主要操作內(nèi)容，分析了輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控在故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)，并且總結(jié)了輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)化分析以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：輸電線路 遠(yuǎn)程監(jiān)控 故障預(yù)警

隨著我國(guó)輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的不斷建設(shè)，行業(yè)內(nèi)正在逐步形成大規(guī)模化、大容量的模式。制造一個(gè)輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)控制器，融入多種傳感器技術(shù)功能，采集運(yùn)行當(dāng)中的狀態(tài)，以及發(fā)生的氣象信息和預(yù)警圖像信息，對(duì)輸電線路在特殊環(huán)境中起到遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)的作用。

1 輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用模式

1.1 輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀。在20世紀(jì)90年代，國(guó)外已經(jīng)針對(duì)輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，得到系統(tǒng)化的研究，并且施加以狀態(tài)分析和故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)性狀態(tài)監(jiān)測(cè)來(lái)加快檢修效果。我國(guó)相關(guān)單位也陸續(xù)的開(kāi)展了輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的分析，并且研發(fā)出了具有比較完整性的功能輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。當(dāng)前，已經(jīng)擁有成熟且已實(shí)踐運(yùn)行的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)成果：輸電線路的絕緣子在線監(jiān)測(cè)模式、輸電線路氧化鋅存在的避雷器裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、線路溫度及動(dòng)態(tài)溶度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路遠(yuǎn)程可監(jiān)控系統(tǒng)、輸電線路覆蓋絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路防故障預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。除了上述輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)以外，物體定位功能、輸電線路信號(hào)塔傾斜、微風(fēng)吹動(dòng)線路振動(dòng)等在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也逐漸的在電力網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮了應(yīng)有的價(jià)值。

1.2 應(yīng)用模式。通過(guò)以上所說(shuō)的系統(tǒng)進(jìn)行分析綜合，根據(jù)輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的具體需要，設(shè)計(jì)出比較完善的輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用模式體系。通過(guò)傾斜角度檢驗(yàn)傳感器，從而獲得輸電線路傾斜角度的詳細(xì)數(shù)據(jù)；遠(yuǎn)距離拉力傳感器可以測(cè)出采集輸電線路中所承受的拉力詳細(xì)數(shù)據(jù)，振動(dòng)傳感器可以獲得輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的振動(dòng)數(shù)據(jù)，微氣象圖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以獲得所安裝鐵塔時(shí)的微氣象圖數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)都可以通過(guò)接入口進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心管理在接收到軟件傳遞數(shù)據(jù)后，要按照協(xié)議對(duì)其進(jìn)行分析、儲(chǔ)存和播放。其在線監(jiān)測(cè)控制器在遠(yuǎn)程監(jiān)控中起著承上啟下的作用，所以重點(diǎn)講述輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)操作。

2 故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

2.1 在線監(jiān)測(cè)控制器設(shè)計(jì)。在線監(jiān)測(cè)控制器是安裝在輸電線路鐵塔上面的，與各種傳感器和通信模式連接方式相同，實(shí)現(xiàn)具體數(shù)據(jù)的采集和上傳。故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)控制器采用頂端的主板外掛自制器的形式來(lái)達(dá)成監(jiān)測(cè)功能。通過(guò)白色板塊與頂端主板系統(tǒng)通信，依據(jù)通信模式協(xié)議來(lái)實(shí)行對(duì)各監(jiān)測(cè)對(duì)象的檢驗(yàn)形式，對(duì)云臺(tái)頂端等設(shè)備機(jī)器的操作方式控制以及對(duì)所有外部系統(tǒng)設(shè)備的輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控管理控制等。距離和傾角等物理學(xué)數(shù)據(jù)直接由傳感器經(jīng)過(guò)自變通過(guò)總線路與頂端主板相連接。傾斜角度檢測(cè)則是采用專(zhuān)用的小型芯片自制而成的一體化在線監(jiān)測(cè)控制器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。

2.2 故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在輸電線路信號(hào)塔上安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)各種傳感器和變換器以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的供電，此系統(tǒng)對(duì)電量的消耗超大，設(shè)計(jì)時(shí)需要在陰天下進(jìn)行，這樣系統(tǒng)才能正常的工作，所有模塊都有耗電性能，所以要經(jīng)過(guò)不斷改善減少低消耗且具有穩(wěn)定性能的設(shè)備。

2.3 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處理器設(shè)計(jì)。在線監(jiān)測(cè)控制器主處理器設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)有：存儲(chǔ)量大、散熱系統(tǒng)好、使用年限較長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)量的輸出性能較好等。在輸電線路上添加在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處理器，會(huì)使遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果發(fā)揮到最好。

3 故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)分析

3.1 自動(dòng)和手動(dòng)采集數(shù)據(jù)。故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)自動(dòng)定位時(shí)其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和氣象信息都調(diào)節(jié)到信息中心，調(diào)度中心的軟件是根據(jù)通信系統(tǒng)協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓、儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)處理。同時(shí)支持手動(dòng)或自動(dòng)發(fā)出信息數(shù)據(jù)號(hào)召命令，在線監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)接到命令后將返回所需信息數(shù)據(jù)。為調(diào)節(jié)中心軟件的測(cè)試，所提供請(qǐng)求數(shù)據(jù)拉力及傾斜角度數(shù)據(jù)、請(qǐng)求輸電線移動(dòng)數(shù)據(jù)、請(qǐng)求導(dǎo)線溫差數(shù)據(jù)等命令性按鈕。

3.2 故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)存在的現(xiàn)象。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置拉力距離、傾斜角度、風(fēng)速、泄漏電流脈總體頻率次數(shù)、導(dǎo)線路移動(dòng)幅度、導(dǎo)線路移動(dòng)頻率、泄漏電流脈沖、風(fēng)偏角度、導(dǎo)線路溫差等參數(shù)的預(yù)警在線監(jiān)測(cè)值，使輸電線路在停電之前能夠及時(shí)進(jìn)行預(yù)警措施。當(dāng)采用數(shù)據(jù)出現(xiàn)上述溫差參數(shù)超長(zhǎng)報(bào)警時(shí)，攝像頭會(huì)自動(dòng)將整體圖像傳輸?shù)较到y(tǒng)中心內(nèi)，并且會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲音進(jìn)行提醒報(bào)警。管理人員通過(guò)此系統(tǒng)能了解到現(xiàn)場(chǎng)各數(shù)據(jù)參數(shù)和整體圖像之后，才能決定是否能采取相應(yīng)的監(jiān)測(cè)措施，以確保輸電線路的自身安全和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 總結(jié)

針對(duì)本文提出的輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析的運(yùn)行狀況，輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)不僅降低了巡檢人員的工作量，還能為管理人員進(jìn)行決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的使用，其利用太陽(yáng)能供電技術(shù)來(lái)提高智能系統(tǒng)的可靠性及安全性能，充分地體現(xiàn)了此技術(shù)的先進(jìn)性，對(duì)輸電線路在遠(yuǎn)程監(jiān)控不同環(huán)境下起到故障預(yù)警在線監(jiān)測(cè)作用。

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