輸電線路走廊山火監測技術研究與應用

秦志華

摘 ? 要：本文首先分析了輸電線路走廊山火監測系統，其次分析了輸電線路走廊山火監測技術，最后通過應用實例分析了輸電線路走廊山火監測技術及系統，旨在為輸電線路走廊山火監測技術研究與應用提供參考意見，以此來降低電網山火跳閘概率，提高電網防山火效果，實現對山火重點防范電網區域的重點監測與監控。在電網規模日漸擴大的形勢下，山區、林區內的輸電線路數量在不斷增加，此地區內輸電線路相比較其他地區而言受山火的威脅和影響更大。

關鍵詞：輸電線路 ?走廊山火監測技術 ?應用

中圖分類號：TM755 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0031-02

1 ?輸電線路走廊山火監測系統

在對目前輸電線路走廊山火監測系統及其應用技術應用優勢和劣勢進行綜合分析之后，建立了更加規范和具有技術含量的輸電線路走廊山火監測系統，以此來實現對衛星遙感山火監測數據的有效統計、分析、傳輸，同時傳輸經過數據處理系統處理后的數據信息，以此來快速準確的找到火險發生地點并進行及時預警，以此來為輸電線路走廊山火監測工作的進行提供技術支持和數據支持。

1.1 獲取衛星遙感山火監測數據

在輸電線路走廊山火監測系統中，山火監測遙感數據來源于國內的風云衛星和美國的NOAA、EOS三類極軌氣象衛星，具體包括FY-1D（過境時間在14～15點之間）、NOAA16（過境時間在17～19點之間）、NOAA18（過境時間在13～14點之間）、TERRA（過境時間在10～11點之間）、AQUA（過境時間在13～14點之間）[1]。這些衛星監測到的數據屬于全球無償信息，這些信息在國內由氣象部門負責接收和處理，因此，山火監測部門需要與氣象部門取得合作，以此來及時獲取衛星遙感數據。

1.2 判斷輸電線路火險并警告

輸電線路走廊山火監測系統從衛星遙感數據中獲得的數據主要為過境衛星名稱、數據接收時間、火點經緯度坐標、數據分發時間、火點像素等。隨后通過輸電線路火險判定計算方式，來測量監測火點數據，并辨別火險類型，以及火險范圍是否和輸電GIS數據庫線路走廊緩沖區出現了重疊，這樣系統便能夠與給出具體的火險位置，同時還能提供衛星遙感時間等關鍵信息，從而起到警告的作用。

2 ?輸電線路走廊山火監測技術

2.1 林火判定計算技術

在檢測火險范圍是否和輸電GIS數據庫線路走廊緩沖區出現重疊后，如果出現了重疊情況，系統運行后臺便需要結合火源經緯度數據和火險發生的具體位置及其桿塔號，同時啟動火險發生具體位置處的視頻設備的錄像功能，將火險信息發送給當前的線路管理人員，線路管理人員便可以結合系統信息、觀看錄像視頻、查看遙感信息和氣象信息、山火蔓延走向分析圖，制定合理規范的山火撲救方案，以此來做到在最短時間內撲滅山火[2]。這樣可以為山火撲救工作的進行提供更多技術支持，不但有利于山火撲救工作的高質量高效率進行，還能夠減少山火造成的財產損失和人員傷亡。

2.2 視頻及智能傳感技術

結合監測地區輸電線路分布規律、輸電線路走廊環境、輸電線路走廊運行情況，系統可以通過視頻解壓縮技術、智能傳感技術、無線通信技術、太陽能供電技術，在山火多發區、山火易發區的輸電線路桿塔設置防山火監測預警終端設備，以此來做到對輸電線路走廊山火監測重點區域的良好監測，并做到實時監測。具體來講，防山火監測預警終端設備主要由火焰傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、氣象傳感器、全方位監控攝像機組成，此設備的電力來源是太陽能，通過聯通/電信4G+WIFI實現數據傳輸和視頻傳輸。

防山火監測預警終端設備在沒有山火預警信息的情況下，會定時向系統的后臺傳輸氣象傳感器監測到的氣象視頻和數據，如果設備中的火焰傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器監測到被監測區域內出現了異常現象，便會自動啟動全方位監控攝像機的錄像功能，同時將火險預警信息發送給系統后臺。這樣線路管理人員便能夠結合設備的傳輸的警告信息和信息開展相應的管理工作，在發生火險時，可以通過遠端網絡查看火險發生地點的情況，如果發現了山火，便可以在系統后臺中看到山火發展趨勢，在此基礎上制定的山火撲救方案會更加規范和合理，這樣便可以盡量將山火消滅在萌芽狀態下。

本次防山火監測預警終端設備應用的數據傳輸和視頻傳輸方式，即聯通/電信4G+WIFI方式具有通信效率較高、安全性較強等應用優勢。應用此技術之后，在有4G信號的監測范圍內，數據和視頻便通過4G信號進行傳輸;在沒有4G信號的監測范圍內，數據和視頻便通過WIFI+無線接力方式被傳輸到有4G信號的監測范圍內，隨后再通過4G信號進行傳輸。由此可見，聯通/電信4G+WIFI方式在無信號覆蓋的地區、人煙稀少的山區、巡視難度較大的地區、海拔較高的地區的輸電線路走廊山火監測工作中具有十分深遠的應用意義，并且能夠做到對火災地點的遠程監控[3]。

3 ?輸電線路走廊山火監測技術及系統應用實例

將本次輸電線路走廊山火監測技術及系統應用到重點防山火監控區域之后，系統發出的準確火險警告已經有數余條，重點防山火監控區域均位于偏遠山區，并且輸電線路兩旁存在大量雜草，曾經發生或山火隱患，這也證實了系統應用的有效性。

例如，在2018年9月20日14：25，系統后臺便發出了火險預警信號，顯示重點防山火監控區域內的一個桿塔附件出現了火險。此線路負責人員立即調取了后臺中的相關數據和視頻，獲取了火險發生地點附近衛星的遙感數據及其經緯度信息，同時打開了山火發展趨勢分析系統和氣象監測系統。通過衛星的遙感數據、氣象監測信息、火險發生地點視頻可以對山火情況進行初步判斷，由此可以得知山火程度為中等，由人為因素導致，火勢較為兇猛，火災現場最高氣象溫度可以達到34℃，相對濕度最低可以達到40%，全天未降水，風速較慢，如果不對此山火進行及時有效的控制，可能演變為大規模森林火災，這是因為火災發生地點附近為森林火災重點防范區域，同時山火一旦蔓延會危及到附居民的生命和財產安全。在對此次火險進行了具體分析之后，工作人員結合相關數據和信息執行了規范的山撲救方案，一組工作人員負責切斷負荷并建立隔離帶，一組工作人員負責滅火。經過工作人員的1個多小時的努力，山火被及時撲滅，并且沒有大面積蔓延。

在對輸電線路走廊山火監測系統進行實踐應用的過程中，也發現系統存在一定的局限性，具體如下。第一，受到衛星過境時間限制，系統無法做到實時監測[4];第二，衛星監測數據會收到遮擋云層的影響，因此在惡劣環境下無法準確獲取信息。

4 ?結語

應用輸電線路走廊山火監測技術之后，系統能夠在山火發生的第一時間將信息傳遞給預警系統，維護人員便可以通過現場監控視頻來制定搶救方案，以此來提高山火搶救預警效果減少山火損失，同時系統中的衛星遙感功能能夠做到對整體監測地區的監測，但是不能做到實時監測，這會給火山預警防范造成難度。

參考文獻

[1] 朱時陽，鄧雨榮. 輸電線路走廊山火監測技術研究與應用[J]. 廣西電力，2016，36（3）：25-27.

[2] 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，2017（12）：112-115.

[3] 李廣凱，王慶紅，高松川.山火條件下架空輸電線路閃絡及監測技術的研究現狀分析[J]. 電測與儀表，2017，51（20）：122-128.

[4] 陸佳政，劉毓，吳傳平，等. 輸電線路山火衛星監測與告警算法研究[J].中國電機工程學報，2015，35（21）：5511-5519.