輸電線路走廊隱患在線監(jiān)測(cè)方法研究

1、輸電線路走廊隱患在線監(jiān)測(cè)方法研究一、前言近年來(lái)，隨著輸電線路規(guī)模的擴(kuò)大，線路跳閘事故時(shí)有發(fā)生，其中輸電線路走廊樹障、施工等引起的跳閘事故時(shí)有發(fā)生。輸電運(yùn)維班組日常工作的相當(dāng)一部分內(nèi)容是線路的人工巡視，由于大量輸電線路分布于山區(qū)林區(qū)，樹木茂盛，一些樹木高聳，處在線行之下，當(dāng)樹木距離導(dǎo)線特定距離將會(huì)引起線路跳閘。除此之外山火也是潛在隱患，巡視人員工作時(shí)需檢查線行下樹木情況，估算樹木與導(dǎo)線最短距離，有時(shí)還要爬上鐵塔觀測(cè)。另外，由于城鄉(xiāng)改造，一些輸電線路走廊附近常伴有建筑施工，施工車輛在作業(yè)距離導(dǎo)線一定距離時(shí)也會(huì)引起線路跳閘，甚至?xí)斐砂踩鹿?。關(guān)于此類隱患依靠運(yùn)維人員日常巡線管理將會(huì)耗費(fèi)大量人力物力

2、。目前輸電線路走廊隱患監(jiān)測(cè)的研究，普遍采用的手段是監(jiān)測(cè)輸電線路樹障，其一：是監(jiān)測(cè)功能單一；其二：相關(guān)方法采用的測(cè)距傳感器來(lái)采集距離信號(hào)，數(shù)據(jù)處理能力低，長(zhǎng)期的在線監(jiān)測(cè)環(huán)境因素對(duì)結(jié)果影響大。難以滿足輸電線路走廊各類隱患監(jiān)測(cè)應(yīng)用復(fù)雜性和可靠性的要求。二、輸電線路走廊隱患在線監(jiān)測(cè)方法的實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，提供一種應(yīng)用于輸電線路走廊隱患在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種應(yīng)用于輸電線路走廊隱患在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：激光雷達(dá)裝置，所述激光雷達(dá)裝置可實(shí)現(xiàn)360掃描，用于采集輸電線路走廊樹障、建筑物和施工車臂等距離信號(hào)，還用于監(jiān)測(cè)山火信號(hào)；轉(zhuǎn)換器件，用于將來(lái)自

3、激光雷達(dá)裝置的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；信號(hào)處理單元，用于處理轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號(hào)，包括信號(hào)濾波、放大；單片機(jī)，用于將信號(hào)處理單元傳來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括：計(jì)算樹障、建筑物和施工車臂等與導(dǎo)線最短距離、判斷區(qū)別樹障與施工車臂等隱患類型、數(shù)據(jù)通訊處理；串口轉(zhuǎn)WiFi模塊，與單片機(jī)電路相連，用于通過無(wú)線WiFi模式與上位機(jī)進(jìn)行通訊；上位機(jī)，通過無(wú)線WiFi模式與串口轉(zhuǎn)WiFi模塊進(jìn)行通訊，用于監(jiān)控和接收數(shù)據(jù)，直觀的反映輸電線路走廊隱患情況。報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與單片機(jī)相連，當(dāng)單片機(jī)計(jì)算得出外物與輸電導(dǎo)線出安全距離之內(nèi)時(shí)發(fā)出報(bào)警；電源模塊，所述電源模塊分別與激光雷達(dá)裝置、轉(zhuǎn)換器件、信號(hào)處理單元、單

4、片機(jī)和報(bào)警模塊相連，用于供電；所述激光雷達(dá)裝置與轉(zhuǎn)換器件相連，轉(zhuǎn)換器件與信號(hào)處理單元相連，信號(hào)處理單元與單片機(jī)相連，單片機(jī)與串口轉(zhuǎn)WiFi模塊相連，單片機(jī)與報(bào)警模塊相連；進(jìn)一步地，所述單片機(jī)計(jì)算隱患距離方法：通過建立三維坐標(biāo)系，導(dǎo)入導(dǎo)線弧垂近似方程、導(dǎo)線與鐵塔連接點(diǎn)坐標(biāo)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、激光雷達(dá)裝置測(cè)得距離和激光雷達(dá)方向角，利用空間解析算出隱患距離。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)判斷不同隱患類型方法：是根據(jù)不同時(shí)刻距離變化來(lái)判別，如激光雷達(dá)裝置掃描若干個(gè)周期，隱患距離變化微小則判別為固定距離隱患類型（樹障），如隱患短時(shí)消失，則判別為瞬時(shí)隱患類型（鳥類），如隱患距離變化明顯則判別為建筑施工隱患。進(jìn)一步地，所述

5、電源模塊采用風(fēng)力發(fā)電裝置、太陽(yáng)能發(fā)電裝置和蓄電池聯(lián)合供電。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果包括：1、應(yīng)用于輸電線路走廊隱患在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)輸電線路隱患巡視諸多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。2、相比目前提出的在輸電線路走廊隱患監(jiān)測(cè)方法，本實(shí)用新型可監(jiān)測(cè)多個(gè)類型隱患，功能多樣化。3、所提監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)測(cè)算隱患距離、自動(dòng)判別不同隱患類型。4、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行無(wú)影響。5、供電方式采用風(fēng)能、太陽(yáng)能和蓄電池聯(lián)合供電，節(jié)能環(huán)保的同時(shí)保證供電可靠性。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型的隱患監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的裝置示意圖。圖2是本實(shí)用新型的隱患監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖中示出：1-激光雷達(dá)裝置，2-轉(zhuǎn)換器件，3-信號(hào)

6、處理單元，4-單片機(jī)，5-串口轉(zhuǎn)WiFi模塊，6-上位機(jī)，7-報(bào)警模塊，8-電源模塊。圖1圖2三、輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成1.桿塔傾斜儀由于一樸塔處在采空區(qū)和易沖刷地段，為防-由丁桿塔傾倒而引起倒桿斷線事故的發(fā)生，就需要及時(shí)掌握桿塔傾斜發(fā)展情況，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。桿塔傾斜儀通過自身設(shè)備，程序設(shè)計(jì)好輸時(shí)間隔，定時(shí)將樸塔順線路及垂直線路方向的傾斜角度數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)控制中心，通過對(duì)傳輸同數(shù)據(jù)的曲線分析，可以及時(shí)判斷桿塔傾斜的發(fā)展趨勢(shì)，在達(dá)到報(bào)警狀態(tài)時(shí)及時(shí)處理，是礦由)f采及H寸水樸刷較多地進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的一種有效手段。2.輸電線路覆冰監(jiān)測(cè)通過在易覆冰區(qū)域的鐵塔上安裝覆冰自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。通過在線測(cè)龜

7、絕緣子垂直負(fù)荷的變量，建立在一個(gè)垂直檔距元內(nèi)導(dǎo)線白重、風(fēng)壓系數(shù)、絕緣f傾斜角、絕緣子垂葭負(fù)荷和導(dǎo)線等值覆冰厚度的數(shù)字模型。適時(shí)檢測(cè)在一個(gè)垂直檔距單元內(nèi)等值覆冰厚度的變化，在根據(jù)線路設(shè)汁標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供預(yù)警值。還能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的覆冰情況進(jìn)行捫照，通過GPRSCDMA無(wú)線通訊絡(luò)將照片、環(huán)境參數(shù)傳往監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心即可隨時(shí)掌摒線路的覆冰情況。通過對(duì)照片的比較分析可判斷積冰速度，綜合各種氣象條件，作出應(yīng)有的處理措施，防止大范圍停電事故的發(fā)生。3.輸電線路防盜報(bào)警系統(tǒng)輸電線路近年來(lái)被盜事件逐年上升，據(jù)完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)由十塔材被盜、導(dǎo)線被割引起的經(jīng)濟(jì)損火達(dá)上二億元之多。由于輸電線路分散在野外，距離長(zhǎng)、分敞性

8、大，一直以來(lái)沒有有效的安全防范措施。在電力線路卜安裝一種探測(cè)器，此探測(cè)器主要感應(yīng)振動(dòng)干熱能，當(dāng)有人靠近桿塔進(jìn)行偷盜時(shí)，儀器感應(yīng)發(fā)出報(bào)警，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)短信傳送至相關(guān)人員手機(jī)及信息中心。同時(shí)還可根據(jù)需要開發(fā)像功能，在啟動(dòng)報(bào)警同時(shí)。肩動(dòng)圖像功能將圖像傳至監(jiān)控中心，保留相關(guān)視頻已做為犯罪證據(jù)以供警方確認(rèn)。四、項(xiàng)目意義高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行功能擴(kuò)展，能極大地提升輸電線路運(yùn)行管理水，通過即時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置，隨時(shí)采集輸電線路現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)汁、分析、比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、采取措施，防患于未然，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。參考文獻(xiàn)：1羅輝.架空輸電線路走廊樹障在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)分析J.電力系統(tǒng)裝備,2020,(4):56-57.2唐健.鎮(zhèn)江500kV長(zhǎng)江大跨越在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究D.江蘇大學(xué),2014.3徐云峰,申永化,李士強(qiáng)等.圖數(shù)一體化的輸電線路移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)研究及應(yīng)用C./第三屆(201