高压输电线路视频监测系统的探讨

高压输电线路视频监测系统的探讨

张秀清

泉州供电公司， 福建 泉州 362000

摘要：随着科技和经济的持续进步，电力企业已经逐渐变成目前我们国家十分重视的对象之一。当前为了能够有效提升监测工作的整体效率，相关工作人员开发除了高压线路的监测系统。此系统主要是由多个不同的小型设备以及单一监控站共同组成，能够有效完成对于某些单一危险点的监控工作。这种系统主要依靠TCP/IP协议完成技术层面的网络连接，进而实现信号传输。本篇文章将阐述输电线路监测工作的发展情况，探讨系统的具体设计，并对于开发方面提出一些合理的见解。

关键词：高压输电线路；视频监测系统；视频压缩技术；图像分析

引言：从现阶段发展而言，电力企业内部电网的整体容量正在逐步扩大，从而使得监测工作的难度变得越来越高，需要投入大量的人力资源，以此确保其稳定性满足正常运行需求。基于这一情况，工作人员可以尝试应用视频监测系统的形式，为提升生产工作的整体效率创造良好的基础。

一、输电线路监测的具体发展情况

在早期线路监测时，主要采用的是人工巡视的方式。然而由于线路的整体规模持续扩大，这种方式显然已经无法满足人们的实际需要。基于这一情况，信息技术的利用率则变得越来越高，从而能够实时掌握各个单元的运行状况，并完成分析和预警的工作^[1]。

二、输电监测系统的设计

（一）系统层面的设计

输电监测系统中包含多个终端设备以及一个监控主站，设备和主站之间主要通过路由器进行接连，以此形成综合性数据网络，从而完成资料的传输工作。

在进行应用软件的设计的时候，其本身必须具有足够的规范化以及模块化的特点，从而将模型分成三个不同的层次，分别是服务层、业务处理层以及人机界面层。内部平台可以完成数据处理以及输出的工作。同时还可以依靠自身专家模型，从而对当前潜在风险问题展开评估，并对于现阶段的工况展开分析。

相关人员在设计的过程中，必须将系统本身的兼容性特点以及扩容性特点考虑进来，并从长远的角度出发进行考虑，确保其实用性价值不受任何影响的情况下完成扩充和升级的工作^[2]。

（二）系统的主要功能

目前来看，监测系统的功能包括很多种，分别是实时监控、定位监测、气候检测、线路履冰监测等。由于其具有非常好的开放性特点，使用者可以根据自身需要，选择相应的监测联手，从而得到具体监控画面、系统参数以及运行参数，从而对后期的维护工作带来帮助。同时还可以依靠图形、表格以及曲线的方式对当前运行状态进行显示。从而基于目前的知识库条件，对各类数据资料展开分析，比并给出相应的评价。

（三）系统内部的主要模块

1.LTU

所谓LTU，其主要是指线路终端设备（line terminnating unit），其本身可以完成数据采集、处理、保存以及传输的工作。其内部主要由摄影机、电流传感器、电压传感器、风力传感器以及声音传感器等。

2.线路监控主站

监控主站主要包括服务系统、数据资源库、监控管理系统、专家系统、编辑系统以及网络服务器。系统通过数据残疾的方式，将资料累积在一起，并对于未来数据的发展和变化进行分析，同时还会对线路目前运行的实际状态展开全面评估。特殊情况下，系统在遇到严重问题的时候，其还能发出报警信号。

3.传输通道

通常情况下，输电线路主要设置在环境较为偏僻的地区，如果仍然采用早期的公共网络，则信号将会变得特别差，很多时候甚至完全没有。不仅如此，如果该地区有信号覆盖，但是信道方面的投资费用则相对偏高，进而使得信息的安全性有所下降，同时经常还会有维护方面的问题出现。

目前来看，我国的光纤网络的技术发展已经取得了很大的进步，部分一线城市的网络覆盖长度已经超过了2600公里，基本上已经完全覆盖城市内部的所有地区。此类网络主要以36芯为主，实际传输的容量可以达到2.6GB，各个变电站基本上全部都与网络完成了有效连接^[3]。

三、监测系统的具体开发

（一）通信规约

近些年我们国家对于输电线路的设计提出了相关要求，尤其是对于基础约定、数据格式、控制格式、数据结构以及传输规则予以了明确。因此可以以此为基础，从而创建相应的预警系统。

（二）硬件

1.无线路由器

当前系统中应用最广的便是MSR2000型网络路由器，其内部为双载频，因此对于一些没有太高覆盖要求的部署有着非常好的效果。这种两种设计可以采用不同速率的试验方式，分别为2.5Gbps和5.9Gbps，具体距离则分别为9.3km以及29km。通过试验内容可以得知，当设备的速度达到了5.9Gbps的时候，具有最好的抗干扰能力，促使图像的质量能够满足规定要求。

2.高速球

为了能够有效配合路由器本身，摄像机最好能够选择网络高速球。这一设备可以将红外高速球和视频服务器有机结合，并完成IP信号的输出。

（三）数据库

目前而言，高压视频监测系统主要包括电网模型、信息模型以及数据格式等。其内部的数据库也达到了行业标准化要求，从而能够有效完成数据的存储工作。这其中，杆塔模型可以和地理数据系统共同进行使用，同时传感器也能和前置系统共同进行使用。

由于系统在完成建设之后，数据点的数量将会不断增加，同时间隔的时间也在不断缩短，因此大量数据会频繁更新。不仅如此，客户的数量也非常大，使得服务器的运行压力大幅度增加。为了有效应对这一情况，工作人员可以将实时数据库和历史数据库结合在一起，以此完成共同存储。

（四）接口

接口方面我们国家同样提出了相关规范，促使系统的整合性大幅度提升，其主要包括分析软件、GIS线路、生产管理系统、定位系统以及自动化系统。由于数据库中的资料能够完成全面共享，因此各类文件和协议均能够予以交换，从而提升了工作的整体效率。

4. 对高压输电线路视频监测系统的应用现状及展望

“视频在线监测系统”日前已在110-500kV线路上广泛使用，取得了良好的效果。据不完全统计,在电网线路使用视频在线监控系统后、架空线路外力破坏事故减少20%，线路运行管理员的避视次数减少10%，电网停电次数减少5%，突发事故的预防。输电线路的管理正从传统粗放式向精细化转变，随着检测技术和计算机技术的不断发展，输电线路状态检修也将不断地成熟和完善。推广高压架空输电线路视频在线监测系统的使用，可实时监测线路运行情况，及时发现和处理线路异常情况，有效地解决预防外力破坏、防盗报警、防污闪报警和故障跳闸定位报警等问题，实现智能化、三维视频化的运行维护监控与监测，提高巡视维护质量，实用性高，有利于准确掌握输电线路健康状态和运行风险，从而最大程度地提高了设备运行维护和检修等水平，为建设安全高效的输电线路运维决策指挥平台奠定了基础。

结束语

综上所述，我国视频监测系统当前已经有了较好的发展，逐步由早期的粗放式管理演变成精细化管理。同时由于监测系统的设立，可以实时掌握线路的运行情况，减少事故发生的概率。

参考文献：

[1]张瑞智.高压输电线路视频监测系统的分析和探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2015(36).

[2]周伟才,谭卫成.高压架空输电线路视频在线监测系统研究[J].广东电力,2016,24(7):41-44.

[3]张金国.高压输电线路视频在线监测系统应用研究[J].科技与企业,2016(5):235-236.