電力線路防外力破壞監(jiān)控系統(tǒng)

1、電力線路防外力破壞監(jiān)控系統(tǒng)林強(qiáng)，齊鵬文，嚴(yán)德全(青海省電力公司檢修公司輸電檢修中心，青海 西寧810003 )摘要縱觀目前國內(nèi)輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)，主要以五部分組 成，分別為微氣象系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、泄露電流、覆冰觀測、導(dǎo)線測 溫。分另U在指定地點(diǎn)桿塔或金具上安裝專用的在線監(jiān)測裝置后，利 用移動通信網(wǎng)絡(luò)將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，進(jìn)行分析觀測。如有 特殊情況，或發(fā)生重大氣象條件變化等，則自動發(fā)出預(yù)警短信于相 關(guān)責(zé)任人聯(lián)系。但上述五種技術(shù)中只有視頻系統(tǒng)有防外力破壞的監(jiān) 控作用，但該系統(tǒng)也存在部分局限性，針對該問題，提出研制一種 利用主動紅外線技術(shù)的防外力破壞在線監(jiān)測技術(shù)。關(guān)鍵詞主動紅外線外力破壞在線監(jiān)

2、測接收機(jī) 發(fā)送機(jī)Power lines against external damage monitoring systemLin Qiang Qi peng wen Yan de quan(Transmission Overhaul Center of Qinghai Electric Power Company Maintenance Company, Xining 810003)Abstract :Throughout the online monitoring of domestic transmission lines, mainly composed of five parts, r

3、espectively, for the micro-meteorological system, video system, leakage current, ice observations, wire thermometry.Respectivelydesignated locations on the tower or gold with installing a dedicated line monitoring device, the use of mobilecommunication network online monitoring data back to the serv

4、er, the analysis of observations. If you have special circumstances or the occurrence of significant weather conditions change, the automatic warning messages to contact the responsible person.Above five technical video systems monitoring role against external damage, but the system is also part lim

5、itations for the proposed development of a active infrared technology against external damage online monitoring technology.Keywords: Active infrared External damageOnline monitoring Receiver Transmitter0前言近幾年來，隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和完善，輸電線路的建設(shè)得到了長 足的發(fā)展，但是，由于輸電線路所處地理位置和環(huán)境條件的特殊性，桿 塔點(diǎn)多，面廣，線長，終年暴露在野外，除了要遭受大風(fēng)、雷擊、暴 雨、

6、冰雪等白然災(zāi)害的侵襲外，人為因素、外力破壞引起的線路跳閘、 線路被迫停電事故的概率呈上升趨勢，特別是在電力線路設(shè)備的運(yùn)行維 護(hù)工作中，存在道路與輸電線路矛盾不斷，房障、樹障突出。在路、 房、施工等與線路矛盾中，其中以城市建設(shè)和大型施工（公路、鐵路、 林場）給線路造成威脅為主，這些不能不引起我們的極大重視。輸電設(shè) 備遭受外力破壞原因眾多，重點(diǎn)以電力設(shè)施遭受個別施工隊(duì)伍或是個 人，為了本單位或個人的利益，不顧電力線路的安全，違章作業(yè)、野蠻 施工、違章植樹、違章建房等等，造成電力線路跳閘、倒桿、斷線等停電事故頻頻發(fā)生，使輸電線路設(shè)施“傷痕累累”1視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)原理與不足結(jié)合目前外力破壞形式多、地域

7、廣，研究和探討防止輸電線路免遭 外力破壞的對策，遏制愈演愈烈的電力設(shè)施外力破壞，確保電網(wǎng)安全運(yùn) 行是我們急需解決的問題?？v觀目前的防范措施，一般采用加強(qiáng)巡視、 隱患監(jiān)控、警民聯(lián)合、加強(qiáng)電力設(shè)施保護(hù)宣傳等手段進(jìn)行預(yù)防，但是以 上方式存在一定的弊端，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控或提前發(fā)現(xiàn)新增外力破壞 點(diǎn)，目前最新的技術(shù)為輸電線路防外力破壞視頻監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通 過對輸電線路鐵塔、電力設(shè)施等戶外電力設(shè)備的視頻監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)警情 時能夠白動觸發(fā)圖像、視頻采集，并可在現(xiàn)場發(fā)出警笛鳴閃的同時將視 頻 圖像上傳監(jiān)測中心，宜可通過現(xiàn)場發(fā)出（真人語言）或從監(jiān)測中心向 現(xiàn)場（遠(yuǎn)程喊話）的方式對破壞現(xiàn)場的人員進(jìn)行有效震懾。但是

8、該系統(tǒng) 存在成本高、對視頻采集器的要求高等特點(diǎn)，視頻安裝位置對采集效果 也有一定的影響，在復(fù)雜的通道環(huán)境下，有視頻盲點(diǎn)，不能完全再現(xiàn)通 道的實(shí)際隱患情況。2主動紅外技術(shù)原理主動紅外報警器是由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，發(fā)射機(jī)是由電源、發(fā)光 源和光學(xué)系統(tǒng)組成，接收機(jī)是由光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號 處理器等部分組成。主動紅外報警器是一種紅外線光束遮擋型報警器， 發(fā)射機(jī)中的紅外發(fā)光二極管在電源的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過調(diào)制的紅外 光束（此光束的波長約在0.80.95微米之間），經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的作用 變成平行光發(fā)射出去。此光束被接收機(jī)接收，由接收機(jī)中的紅外光電傳 感器把光信號轉(zhuǎn)換成信號，經(jīng)過電路處理后傳給報

9、警控制器。由發(fā)射機(jī) 發(fā)射出的紅外線經(jīng)過防范區(qū)到達(dá)接收機(jī)，構(gòu)成了一條警戒線。正常情況 下，接收機(jī)收到的是一個穩(wěn)定的光信號，當(dāng)有任何物質(zhì)介入到該警戒線 時，紅外光束被遮擋，接收機(jī)收到的紅外信號發(fā)生變化，提取這一變 化，經(jīng)放大和適當(dāng)處理，控制器發(fā)出報警信號。目前此類報警器有二光 束、三光束還有多光束的紅外柵欄等。一般應(yīng)用在周界防范居多，最大 的優(yōu)點(diǎn)就是防范距離遠(yuǎn)，能達(dá)到被動紅外的十倍以上探測距離。3主動紅外線在線監(jiān)測系統(tǒng)的可行性結(jié)合目前的防外力破壞視頻監(jiān)測系統(tǒng)與防盜監(jiān)測技術(shù)，對以上兩種 技術(shù)進(jìn)行整合、改進(jìn)，可以研制出一種簡單、方便、成熟的防外力破壞 在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)，是利用主動紅外技術(shù)、超低低功

10、耗技術(shù)、3G無線公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、太陽能及蓄電池供電技術(shù)、監(jiān)控中心服務(wù)器軟件 管理技術(shù)，能夠?qū)敉膺\(yùn)行的高壓輸電線路的通道情況進(jìn)行全天候、實(shí) 時監(jiān)控，可有效減少由線路周圍建筑施工（危險點(diǎn)）、樹障、弧垂超標(biāo) 等因素引起的電力事故。該系統(tǒng)為觸發(fā)報警方式，可使管理人員第一時 間了解監(jiān)控點(diǎn)的現(xiàn)場信息，可針對突發(fā)的異常情況采取適當(dāng)?shù)氖侄斡枰?人工干預(yù)，將事故的發(fā)生率或事故危害降至最低。達(dá)到24小時全天候監(jiān)測的目的，大大減輕巡視人員的勞動強(qiáng)度，提高線路安全運(yùn)行水平，為 線路運(yùn)行單位提供直觀可靠的線路安全信息。4設(shè)備安裝該技術(shù)的核心主要是主動紅外技術(shù)，在電力線路實(shí)際應(yīng)用中，將結(jié) 合主動紅外技術(shù)特點(diǎn)，分別在相

11、鄰兩基桿塔相應(yīng)位置上分別安裝一個對 應(yīng)的紅外發(fā)送機(jī)與接收機(jī)，兩臺機(jī)子之間的連接線即為警戒線，該警戒 線應(yīng)為任何物體與帶電導(dǎo)線的最小安全距離與預(yù)警距離之差，該距離應(yīng) 視電力線路的電壓等級進(jìn)行高低的調(diào)節(jié)，同時在進(jìn)行導(dǎo)線弧垂的監(jiān)控 時，發(fā)送機(jī)與接收機(jī)之間的位置高低應(yīng)由該檔距的最低弧垂切線進(jìn)行選 擇、安裝。發(fā)送機(jī)與接收機(jī)裝置通過電源給兩個裝置供電，發(fā)送機(jī)發(fā)出 紅外光束，相鄰桿塔的裝置接收機(jī)接受連續(xù)的紅外線束，如果紅外線是 呈現(xiàn)連續(xù)的、不中斷的情況，說明無外力破壞或未超過警戒距離，說明 樹障、施工等行為不會對電網(wǎng)、設(shè)備造成危害。如果紅外線出現(xiàn)瞬間、 長時中斷，說明外力行為已經(jīng)對設(shè)備的安全運(yùn)行造成隱患。安

12、裝高度最小安全距離5拓展應(yīng)用上述的主動紅外監(jiān)控系統(tǒng)可以通過與目前安裝的在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行整合，通過與已安裝的在線監(jiān)測系統(tǒng)所使用的超低低功耗技術(shù)、3G無線公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、太陽能及蓄電池供電技術(shù)、監(jiān)控中心服務(wù)器軟件管 理技術(shù)的技術(shù)整合、資源整合，紅外監(jiān)測系統(tǒng)可以以很少的投入起到遠(yuǎn) 程的監(jiān)控、報警、警示作用，而且從成本控制、附屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)、附件 的數(shù)量等方面有很好的技術(shù)優(yōu)勢、成本優(yōu)勢、運(yùn)維優(yōu)勢。當(dāng)紅外監(jiān)控系 統(tǒng)出現(xiàn)報警后，可以通過已安裝在桿塔上的在線監(jiān)測系統(tǒng)喇叭，現(xiàn)場發(fā) 出警笛鳴閃或從監(jiān)測中心向現(xiàn)場喊話(遠(yuǎn)程)的方式對破壞現(xiàn)場的人員 進(jìn)行有效震懾，同時可以立即組織人員針對突發(fā)的異常情況采取適當(dāng)?shù)?手段予以人工干預(yù)，以減少電力設(shè)施被破壞的幾率。6結(jié)語紅外監(jiān)控系統(tǒng)是通過主動紅外監(jiān)控裝置準(zhǔn)確的預(yù)防線路危險點(diǎn)的施 工、樹木的生長、弧垂的超標(biāo)的在線監(jiān)測系統(tǒng)的拓展與創(chuàng)新。能夠及時 掌握輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，防止外力破壞事故的發(fā)生。該系統(tǒng)適合安裝于易引起大型施工機(jī)械碰觸導(dǎo)線的施工區(qū)域，因開采易發(fā)生開山炸石的 礦藏資源豐富的地方，因樹木砍