輸電線路山火預警技術的應用

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，在工業生產和人們生活用電量上都在不斷上升，造成了輸電線路中的電力荷載不斷加大，當線路中的實際荷載量超過了最大承載力的時候，會產生電線被燒壞的情況，在山區范圍內這種情況很容易造成山林火災，因此，有效運用輸電線路山火預警技術，對山林整體安全性能至關重要。

關鍵詞：輸電線路；山火預警；技術分析

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0130-02

伴隨當前我國電力事業發展速度不斷加快，輸電線路在運行安全性、穩定性上有了非常明顯的提升，但是其中還是存在一些不可抗拒性因素，對輸電線路的穩定性造成不良影響，甚至還會造成更加嚴重的火災問題。當前，大部分的輸電線路在監測系統當中，只能實現對輸電線路中的一些常用的設備故障，包含了覆冰、滲水污穢等基本問題進行監測，而輸電線路位于山區地形當中，對其中可能產生的山火問題可能無法進行有效的監測，依照相關的資料進行分析，在輸電線路中產生山火的問題比較罕見，但是這種山火的危害性是非常大的，因此，必須要對山火問題進行充分重視。在鋪設輸電線路過程中，需要有效建立起輸電線路的山火監測預警系統，并且實現實時性控制輸電線路中范圍內的山火動態，采取正確有效的方式對山火實時有效控制，避免山火災害不斷蔓延造成了一定經濟損失。

1 衛星遙感技術的有效運用

從當前我國針對山火預警技術的發展形勢上來看，我國風云系列衛星、美國的NOAA系列基地氣象衛星和地球觀測衛星系統EOS與MODIS被重點使用在一些重點的山火區域的監測工作當中，求中具體包含了5顆不同型號的衛星：如FY-1D、NOAA16、NOAA18、TERRA和AQUA。在監測工作人員負責接收氣象衛星信號的過程中，對衛星信號反饋回來的圖像信息進行了有效處理，并且可以準確的對其中山區內部產生熱點，或者是火點部分的信息進行標注，然后再反饋給地面山火監測相關工作人員，對山火問題實現了實時性監控，避免產生大型山火造成重大人員傷亡和財產損失。

1.1 NOAA/AVHRR山火監測

通過NOAA/AVHRR基地氣象衛星由美國發射，NOAA/AVHRR衛星屬于第三代雙星系統，同時NOAA/AVHRR具備的高分辨率的輻射儀，其中具備了5條通道，每一個通道基本上都具備各自的特點。其中NOAA/AVHRR衛星經常被運用在大型草原和森林的火災監測工作當中，通過這種方式不但可以準確的確定起火點，預測火災的嚴重程度，同時還可以實現對火災的整體面積進行估算。這種氣象衛星對地面上一些線性物體的分辨率只有1.1km，在分辨率上相對比較低，但是這種衛星在溫度分辨率上相對較高。NOAA/AVHRR衛星保持交錯運行的方式，在監測頻率方面保持在6h/次，也就是對同一個地區每隔6h就會進行一次監測，充分保證了監測工作的實時性和有效性。

1.2 EOS/MODIS山火監測

通過EOS/MODIS衛星在近太陽同步極軌的雙星系統下運行，在該系統當中主要包含了上午衛星和下午衛星兩種類型。在EOS/MODIS衛星系統中搭載了包含36各通道的MODIS，其中尤其是針對熱敏傳感器上，相比于其他類型的衛星遙感器，針對森林火災的監測能力方面高出很多，同時也是森林火災監測工作中非常重要的技術手段，在MODIS中主要包含了7個可以使用在森林火災監測通道中，同時這種衛星系統對紅外光或者在太陽光下的分辨率為250～500m以及500～1000m，在分辨率上相對畢比較高。

2 不同類型的無線傳感器監測技術

在山火預警系統的設置當中，其中火災探測器的主要作用就在于對人體的感官上的工程，通過對不同火災參數探測參數作為分類的依據，其中在火災探測器上可以具體被劃分為以下幾種類型，并且對著幾種傳感器進行重點闡述：

2.1 感溫式火災探測器

在探測器的工作方式上來進行分析，可以將感溫式傳感器具體分成固定溫度型、差異溫度型以及復合溫度型三種類型：①在固定溫度探測器中，當監測溫度超過了該探測器的實際監測范圍的時候，該探測器內部的報警系統就開始進行報警；②差異溫度探測器，在環境溫度升高到超出預定溫度范圍之外的時候，探測器內部就會產生報警；③復合型探測器，在該探測器中不但具有固定溫度型探測器，同時還具備差異性溫度探測器的基本功能，同時感溫式探測器在內部的結構構造方面，其中的熱敏元件比較多，比如易熔金屬以及熱敏電阻等。

2.2 感煙式火災探測器

通過對感煙式火災探測器的工作原理進行分析，可以將其劃分成為離子感煙與光電感煙兩種不同類型。其中在感煙式火災探測器中，對熱分解或者是燃燒過程中所散發出來的微小顆粒的感應非常靈敏。同時更是在固體物質燃燒過程中，通常分為了早期階段、中期階段以及起火之后的后期階段，在中期階段中會產生大量的煙霧，此時感煙式傳感器可以有效的感應到這些煙霧程度，進而發出火災警報，為相關監測控制人員提供火災信息。

2.3 感光式火災探測器

在物體處于燃燒階段過程中會發出一定的火焰，此時火焰會產生紅外線或者是紫外線，感光式火災探測器的主要工作原理，就是通過有效檢測是否存在紅外線與紫外線，來判斷是否存在物體燃燒。通常情況下，在光線條件相對比較差的環境當中，經常會運用到感光式火災探測器，主要原因就是戶外的光線相對比較好，在探測過程當中可能會影響到感光式火災探測器的工作效率。在輸電線路的火災預警工作當中，通常不會使用感光式火災探測器。

2.4 燃燒音火災探測器

在發生山林火災的時候，在火源的附近會產生頻率不同的樹木燃燒聲音，在這些聲音當中主要包含了低頻率聲音或者是高頻率聲音，這兩種不同的聲音頻率都會被人的聽覺所捕捉到，相關研究工作人員認為，在火焰燃燒過程當中所產生的空氣膨脹以及熱氣對流現象，就會產生相應的低頻率聲音。伴隨火勢燃燒程度的不斷加劇，其中低頻率的聲音也會慢慢的提升，在燃燒聲音火災探測器中的具體工作原理，也是通過感知低頻率聲音來對火災進行探測，同時這也屬于一種比較常見的火災探測的方式。

2.5 氣體火災探測器

在樹木或者其他的一些可燃物體，在發生燃燒過程中，會向空氣當中散發出一氧化碳和二氧化碳等氣體，通過氣體火災探測器的方式，主要是對空氣當中所含有的一些特定的氣體類型進行判定，判斷該區域范圍內是否存在火災現象。同時同構鉑絲、半導體或者是一些金屬氧化物等元件，作為火災探測器內部的敏感性元件，通過這種方式可以有效的判斷出空氣當中特定性氣體的具體濃度，以此來判斷是否產生了山林火災。

3 結束語

通過本文對輸電線路山火預警技術的有效分析，從中可以有效總結出在當前的山火預警系統中，通過衛星遙感監測技術取得了一定效果，同時對各種不同類型的傳感器的有效運用，對山火預警系統也產生了良好的保障作用，對我國山林安全性起到了積極意義。

參考文獻

[1]趙宇欣，王恒康.輸電線路山火監測預警系統的應用研究[J].科技創新與應用，2017（34）：151+153.

[2]虢 韜，劉 銳，沈 平，許曉路，周贊東，郭 江.基于電力大數據的輸電線路防災減災分析系統設計——以貴州電網為例[J].災害學，2016，31（01）：135～138.

[3]雷國偉，何偉明，林健枝.架空輸電線路走廊防山火綜合監測系統實現與應用[J].電氣技術，2013（12）：112～115.

[4]梁 允，李 哲，曲燕燕，程家合，巍 璐.極軌氣象衛星在輸電線路防山火監測中的應用[J].河南科學，2013，31（10）：1664～1667.

收稿日期：2018-9-23

作者簡介：劉德黔（1963-），漢族，廣西博白人，工程師，大專，從事輸電線路設計工作。