輸電線路視頻監測裝置萬能支架的研究與應用

尹斌鴻，黃耀升，呂嘉亮，孫天成，黃 昊

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門 529000）

1 背景分析

隨著社會的發展及科學技術的進步，視頻監控安防應用越來越廣泛，從早期單一的工程化逐漸邁向多元化，將成為視頻監控安防最具有發展潛力的新領域，為了防止輸電線路下方施工等外力破壞，需要在輸電線路鐵塔危險點投入多套在線監控設備進行現場監控，因而需要一種輸電線路的在線監控支架。

傳統的輸電線路檢查主要依靠運行維護人員周期性巡視，雖能發現設備隱患，但缺乏對特殊環境和氣候的檢測，在巡視周期真空期不能及時掌握線路走廊外力變化，極易在下一次巡視之前由于缺乏監測發生線路事故，因此輸電線路視頻在線監測系統應運而生。

在智能電網建設中，為了提高電網自動化水平和安全可靠性，提高供電可靠性和用電安全水平[1]。目前在輸電線路不同塔型、立桿上安裝視頻監測裝置，需要安裝在合適的高度，此時可能會出現圓管鋼、角鋼，且尺寸有大有小，之前的設備安裝支架只適用于角鋼，且對角鋼寬度還有限制；或只適用于圓管鋼且對圓管直徑也有限制。在實際安裝監控設備時，安裝支架與塔型實際要求很難匹配，造成無法安裝或只能安裝在非監控最佳位置。

2 輸電線路視頻監測裝置的應用情況分析

輸電線路視頻檢測裝置在電網行業高壓輸電線路運維工作中廣泛應用，傳統的人工巡檢勞動強度大、效率低、存在安全隱患，通過使用輸電線路視頻監測裝置開展智能巡檢工作勢在必行。

2.1 輸電線路視頻監測裝置應用分類

輸電運維應用輸電線路視頻檢測裝置通常分為兩類，一類是槍機，另一類是球機[2]。

槍機即槍型攝像機，又稱筒機，其監控區域固定，只能作用于某個監控位置，監控方位有限。槍機一般內置紅外燈板，從而可以達到夜視效果。具有防水功能的槍機室內外均可使用，但市場上有些槍機并不具備防水功能，所以在采購時要了解其槍機是否具備防水性能。槍機的變焦范圍與選用的鏡頭有關，且鏡頭易于更換。除此之外，因為鏡頭的不同，槍機也可以實現遠距離監控或廣角監控的轉換，所以槍機更適合在外圍和室外使用。

球機即智能球型攝像機，其集攝像機系統、變焦鏡頭、電子云臺于一體，在穩定性和操控性上比槍型攝像機更好一些。特別是球機可以做到整體防爆和防水的效果，這點是槍機和云臺組合不能媲美的[3]。槍機和球機外觀如圖1 所示。

圖1 槍機和球機外觀

2.2 輸電線路視頻監測裝置應用現狀分析

經過調查發現市場上也存在輸電線路視頻監測裝置支架，分析發現現有的輸電線路的在線監控支架存在以下不足：

（1）固定結構過于簡單，安裝不牢固，在大風、大雨等天氣情況下，可能會導致監控移動甚至掉落塔下，存在一定的安全隱患。

（2）固定支架不能滿足不同電塔鐵架的安裝需求，不能夠適應各種型號鋼管塔及角鋼塔，無法滿足適用性。

（3）監控支架過于固定，不能延伸和旋轉角度，安裝固定在塔上，隨著監控鏡頭的旋轉可能會被塔身角鋼、鋼管等遮擋，不能起到很好的監控效果。

為了解決上述不足，提供一種輸電線路視頻監測裝置萬能支架，具有固定性好，能夠根據鐵架鋼體大小調節固定架、方便伸縮、旋轉監控等優點。

3 輸電線路視頻監測裝置萬能支架技術方案

研制一款新型的輸電線路視頻監測裝置萬能支架，解決適用于各種輸電線路桿塔視頻檢測需求，適用于各種塔型，為輸電線路視頻監測裝置選擇到最佳監控位置提供了方案。設計如下輸電線路視頻監測裝置萬能支架，共有7 個零部件組成，包括：

（1）連接固定架，用于輸電線路視頻監測裝置萬能支架連接鐵塔。

（2）鋼管桿，用于支撐并連接連接固定架和連接調節板。

（3）滑動槽，用于連桿進行滑動。

（4）連接調節板，用于調節輸電線路視頻監測裝置萬能支架，并起連接作用。

（5）連桿，通過在滑動槽中滑動來調節到最佳固定位置。

（6）支板，用于云臺架和輸電線路視頻監測裝置進行連接。

（7）云臺架，用于支撐和調節輸電線路視頻監測裝置的位置。

萬能支架主要功能及技術設計思路如下，輸電線路視頻監測裝置萬能支架如圖2 所示，其工作狀態如圖3 所示。

圖2 輸電線路視頻監測裝置萬能支架

圖3 輸電線路視頻監測裝置萬能支架工作狀態

設計主要由3 個部分組成，分別是：支架底座，可調平臺及支板組成，該支架設計材料為不銹鋼，鋼管桿為常見的鋼管，此類鐵塔難以進行螺絲固定，創新使用4 個L 形的連接固定架，通過收緊4 個連桿，將鋼管進行收緊固定，其中連接固定架的連接調節板上設計兩個三角卡位，共計8 個三角卡位來再次固定鋼管桿，確保對鋼管桿的壓緊，防止支架底座旋轉晃動。

可調平臺及支架底座內開數個長條形滑動槽，可通過螺栓穿過滑動槽，收緊螺栓固定的形式調節卡位大小，以適用于不同形式的鋼管桿及角鋼塔的鋼材長度，支架底座和可調平臺通過4 顆螺栓進收緊固定，通過固定兩部件的不同位置來實現可調平臺的伸縮長度，確保作業人員安裝監控的位置需求，提高傳統固定位置的監控可視范圍，防止監控調節過程中被遮擋等影響可視情況的發生。此種設計質量為3 kg，可適用輸電線路視頻監測裝置所有的型號，可承受500 N 的下壓力，不但可安裝輸電運維視頻監控，也可安裝施工作業探照燈、電力安全警示器等設備，有效提高輸電線路的運維監視工作。

4 應用成效及總結

作業人員通過支板將輸電線路視頻監測裝置和輸電線路視頻監測裝置萬能支架連接起來，爬上鐵塔選擇最佳觀測位置，通過連接固定架將萬能支架固定在塔材上，通過連桿在滑動槽中的位置調節到最合理的觀測點，完成萬能支架的安裝工作。

該輸電線路視頻監測裝置萬能支架外觀簡潔美觀，產品化設計思路，適合各類塔型、立桿，監控設備可調，安裝調節簡單方便，支架生產加工簡單，均已滿足各類輸電線路安裝輸電線路視頻監測裝置的需求。

該成果已于2021—2022 年在江門供電局輸電管理一所試驗應用，據統計應用此成果，使近兩年廣東電網江門供電局輸電管理一所使用的輸電線路視頻監測裝置的穩定性大大增加，同時輸電線路視頻監測裝置對于防外破、防山火、防樹障、防飄掛物等事件的檢測實用性大大提升，具有良好的經濟性。

輸電線路視頻監測裝置萬能支架應用總結如下：

（1）從根本上解決了人工巡視模式中間的巡視周期真空期問題，及時掌握線路走廊外力變化，可以實時監測線路附件是否發生線路事故。

（2）該萬能支架適用于各類塔型，監控設備位置、角度可調，使用簡單方便，便于輸電線路視頻監測裝置的安裝。

萬能支架試運行達到了預期的目標，產品性能得到了驗證和完善，值得在行業內開展進一步推廣。