輸電線路在線監(jiān)測裝置研制及其通信組網(wǎng)應(yīng)用研究

苗和平 ?；?/p>

摘 要：為了有效確保輸電路輸送電流的穩(wěn)定性和安全性，需要日常對輸電線路的狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測，通過將標(biāo)準(zhǔn)的參量數(shù)與監(jiān)測裝置反映的數(shù)據(jù)進(jìn)行比照，從而有效確保輸電線路的正常有效運(yùn)行，期間必不可少的會用到輸電線路在線監(jiān)測裝置。當(dāng)前為了更好地監(jiān)測輸電線路是否有效運(yùn)行，在輸電線路一體化智能監(jiān)測裝置上進(jìn)行了通信網(wǎng)的應(yīng)用，這就有效地提高了輸電線路實(shí)時數(shù)據(jù)及命令的傳輸速度，從根本上確保了我國輸電線路安全有序的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：輸電線路 監(jiān)測裝置 狀態(tài)監(jiān)測 通信組網(wǎng)

中圖分類號：TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0035-02

隨著高壓輸電工程的迅速發(fā)展，輸電線路運(yùn)行的狀態(tài)與電網(wǎng)之間的聯(lián)系更為緊密，對其產(chǎn)生的影響也愈加明顯。當(dāng)前通過對輸電線路的運(yùn)行實(shí)施在線裝置監(jiān)測，通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)反映出輸電線路是否在安全有序運(yùn)行，對于日常維護(hù)輸電線路、對輸電裝備開展有效評估等方面意義重大。目前輸電線路在線裝置已經(jīng)在電網(wǎng)的運(yùn)行中得到了應(yīng)用和推廣，并且發(fā)揮著重要的作用。尤其是輸電線路在線監(jiān)測裝置與通信網(wǎng)兩者的有效結(jié)合，其取得的成就是非常顯著的，有數(shù)據(jù)可以證實(shí)：裝置在3 000 m范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)平均傳輸速率為12.1 Mb/s，且數(shù)據(jù)傳輸速率均不低于10.8 Mb/s.這兩者的有效結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)分散監(jiān)測主機(jī)間的相互關(guān)聯(lián)、監(jiān)測數(shù)據(jù)共享及信息整合，形成光纖、北斗、全球定位系統(tǒng)及無線通信方式組合的通信網(wǎng)絡(luò)相互契合，為快速反饋輸電線路實(shí)時數(shù)據(jù)和命令提供了可能。

1 輸電線路在線監(jiān)測裝置研制的相關(guān)概述

1.1 輸電線路在線監(jiān)測裝置的產(chǎn)生

現(xiàn)代電力時代，人們生活和工作已經(jīng)離不開電力供應(yīng)，不僅要求及時供電，對供電質(zhì)量與安全也提出新的要求。由于在日常電網(wǎng)中，輸電線路所處的環(huán)境差異很大，如何確保輸電線路。安全有序的運(yùn)行，成為衡量我國電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的重要指標(biāo)。由于輸電線路縱橫分布，且布局十分廣泛，而自身受環(huán)境、氣候的影響較大，從而會導(dǎo)致每年有諸多電的事故發(fā)生，其主要原因在于輸電線路出現(xiàn)問題。以前，對于輸電線路的監(jiān)測主要依靠運(yùn)行維護(hù)人員的周期性巡視，雖然維護(hù)人員能夠通過觀察發(fā)現(xiàn)輸電線路故障，但由于自身能力有限，無法對其展開及時維修，從而無法從根本上解決輸電線路產(chǎn)生的故障問題，也無法降低輸電線路因?yàn)榇嬖诠收想[患而產(chǎn)生的線路事故。因此，輸電線路在線監(jiān)測裝置便隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，被應(yīng)用到日常的輸電線路監(jiān)測中，通過無線（GSM/GPRS/CDMA）傳輸方式，對輸電線路周圍環(huán)境、具體的施工情況和桿塔傾斜等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，有效的提供了輸電線路異常狀況的預(yù)警，對于提高輸電線路安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到了保駕護(hù)航的作用，同時也提升了電路運(yùn)輸技術(shù)的管理水平，為輸電線路的狀態(tài)檢修工作帶來了便利。

1.2 輸電線路監(jiān)測裝置的系統(tǒng)構(gòu)成

面對高壓輸電線路在日常生活中遇到的森林樹木成長對線路的威脅、積雪無法巡線的威脅、塔基挖沙的威脅、塔基被盜等一系列威脅，輸電線路在線監(jiān)測裝置主要是為了應(yīng)對這些威脅而設(shè)計的。輸電線路在線監(jiān)測裝置是緊緊依托于無線3G-EVDO、CDMA1X、GPRS和EDGE的數(shù)據(jù)通道為傳輸階段，從而實(shí)現(xiàn)對高壓輸變電線路/塔基情況進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測。輸電線路在線監(jiān)測裝置主要由終端部分和監(jiān)控管理中心兩大部分構(gòu)成，終端設(shè)備包括一個防水、防塵、防電磁干擾、滿足IP65防護(hù)等級的機(jī)箱、太陽能供電板，一體化智能勻速球等裝置組成。而監(jiān)控中心則包括圖像監(jiān)控服務(wù)器和圖像監(jiān)護(hù)客戶端兩部分構(gòu)成。

1.3 輸電線路監(jiān)測裝置的主要功能

輸電線路監(jiān)測裝置的功能比較強(qiáng)大，它有效的對輸電線路的日常安全運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)測，來更好地確保我國電網(wǎng)的整體運(yùn)行情況，它的主要功能體現(xiàn)在：（1）它具備遠(yuǎn)程視頻搜集、處理和傳輸功能：視頻監(jiān)控裝置能定時或按遠(yuǎn)程指令采集工程現(xiàn)場視頻信號，經(jīng)壓縮編碼等視頻信號處理后，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控管理站；（2）它還具備對攝影機(jī)及云臺的可控加熱功能：對攝影機(jī)外殼具有自動控制和遠(yuǎn)程控制加熱功能；（3）它同時也對電源具有遠(yuǎn)程控制的功能，可以實(shí)現(xiàn)在預(yù)設(shè)的條件或者是接受遠(yuǎn)程指令的情況下，啟動或者關(guān)閉裝置前端的供電電源；（4）它還具備遠(yuǎn)程設(shè)置視頻采集時間間隔功能、具備斷線自動連接功能、電源管理功能等其他功能。

2 輸電線路在線監(jiān)測裝置通信組網(wǎng)應(yīng)用

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，基于電力專網(wǎng)的EPON/工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)/WIFI技術(shù)也逐漸成為輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)通信方式。裝置在3 000 m范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)平均傳輸速率為12.1 Mb/s，且數(shù)據(jù)傳輸速率均不低于10.8 Mb/s.這兩者的有效結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)分散監(jiān)測主機(jī)間的相互關(guān)聯(lián)、監(jiān)測數(shù)據(jù)共享及信息整合，形成光纖、北斗、全球定位系統(tǒng)及無線通信方式組合的通信網(wǎng)絡(luò)相互契合[1]，該文在輸電線路在線監(jiān)測裝置研制形成的基礎(chǔ)之上，通過對示范線路進(jìn)行實(shí)地調(diào)研和考察，并結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，選取精確的監(jiān)測點(diǎn)和中繼點(diǎn)，對其輸電線路在線監(jiān)測裝置通信組網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用成效進(jìn)行研究。

在輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)裝置中，通信組網(wǎng)的應(yīng)用需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為重要依托，也是組成輸電線路在線監(jiān)測裝置系統(tǒng)中必不可少的部分。在輸電線路在線監(jiān)測裝置中滲入通信組網(wǎng)技術(shù)，在很大程度上提高了監(jiān)測裝置對輸電線路監(jiān)測的精確度和廣泛度，使其更好地確保我國輸電線路安全、降低輸電線路出現(xiàn)安全事故的發(fā)生率起到重要的促進(jìn)作用。

在我們?nèi)粘５妮旊娋€路監(jiān)測裝置中，已經(jīng)逐步應(yīng)用到了通信組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且多數(shù)采用的是光纖通信技術(shù)，相比較其他通信技術(shù)，光纖技術(shù)在我國基本上趨于成熟，并在日常輸電電路在線監(jiān)測裝置中發(fā)揮著自己不可替代的作用。光纖通信技術(shù)目前已經(jīng)擺脫了其他自然因素，如氣候、溫度、地理環(huán)境等因素對它的干擾和限制，而已經(jīng)逐漸從主干網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)向接入環(huán)節(jié)邁進(jìn)；同時，作為以太網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵特征技術(shù)，分組交換技術(shù)也在從局域網(wǎng)向城域網(wǎng)甚至是廣域網(wǎng)的方面進(jìn)行延伸，這就在一定程度上拓展了輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)裝置對于我國輸電線路在更寬、更廣的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)有效檢測，對傳輸電路中出現(xiàn)的故障問題能夠及時的向電力監(jiān)督管理部門發(fā)出警報，而且傳播速度已經(jīng)得到了人們的高度認(rèn)可，其有具體數(shù)據(jù)可以證實(shí)：輸電線路監(jiān)測裝置在3 000 m范圍內(nèi)利用光纖通網(wǎng)技術(shù)，其對監(jiān)測數(shù)據(jù)的平均傳輸速率為12.1 Mb/s，且數(shù)據(jù)傳輸速率均不低于10.8 Mb/s[2]。這就能夠?qū)崿F(xiàn)分散監(jiān)測主機(jī)間的相互關(guān)聯(lián)、監(jiān)測數(shù)據(jù)共享及信息整合，形成光纖、北斗、全球定位系統(tǒng)及無線通信方式組合的通信網(wǎng)絡(luò)相互契合，有效的確保了我國線路在線裝置在日常生活中對輸電線路的有效監(jiān)測?；蛘呒词褂休旊娋€路出了問題，監(jiān)測裝置會借助先進(jìn)的通信組網(wǎng)技術(shù)將有效信息傳遞給電力管理部門，及時采取有效措施排除輸電線路出現(xiàn)的安全隱患問題，從根本上確保了我國電網(wǎng)安全有效的日常運(yùn)行。

3 結(jié)語

根據(jù)輸電監(jiān)測線路提供的具體狀態(tài)監(jiān)測參量，更好地提出了輸電線路在線裝置監(jiān)測的有效結(jié)構(gòu)，以及形成了較為完善的監(jiān)測方案，為更好地確保我國電網(wǎng)安全有序運(yùn)行提供有效保障。同時，可以參照實(shí)際輸電線路狀態(tài)參量監(jiān)測需求，從而選擇更好地輸電線路監(jiān)測裝置，使其所選擇的監(jiān)測裝置具備較全的監(jiān)測職能，且監(jiān)測裝置至少具有對外接口豐富、可以有效實(shí)現(xiàn)通訊方式多樣化的特征，從而才能確保監(jiān)測裝置對日常的輸電線路進(jìn)行安全監(jiān)測，確保電路安全運(yùn)行。最后，輸電線路監(jiān)測裝置對通信組網(wǎng)的有效應(yīng)用，大大提高了監(jiān)測裝置對輸電線路監(jiān)測的精確度和廣泛度，使其更好地確保我國輸電線路安全、降低輸電線路出現(xiàn)安全事故的發(fā)生率，其起到的作用是相當(dāng)明顯的，值得人們?nèi)ド钏己吞骄俊?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]劉新，閆立軍，衛(wèi)鵬，等.輸電線路在線監(jiān)測通訊技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國電業(yè)：技術(shù)版，2014（9）：16-18.

[2]戴棟，張敏，趙東生，等.輸電線路在線監(jiān)測裝置研制及其通信組網(wǎng)應(yīng)用[J].高電壓技術(shù)，2015（12）：3902-3908.