應用背景

在冬季，我國南方地區(qū)的高壓輸電線路會產生覆冰現(xiàn)象，嚴重時導致桿塔荷載過大，導線弧垂變大，脫冰時導地線發(fā)生跳躍等現(xiàn)象。2008年，我國南方地區(qū)發(fā)生雪災，在廣西、云南、貴州、湖南等地，發(fā)生了大量的桿塔倒塌、導線斷裂事故，造成大范圍停電，給國民經濟造成而來嚴重影響。

FH-9007高壓輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)采用線路圖像實時監(jiān)視及檢測導線拉力綜合方法來監(jiān)測架空線路覆冰，可以對線路覆冰形成的氣象條件、覆冰形成過程和覆冰的嚴重程度進行全過程的實時監(jiān)測。本系統(tǒng)采用我公司專門針對線路覆冰監(jiān)測開發(fā)的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數(shù)據(jù)，減少了設備和線纜數(shù)量，方便安裝維護，提高了測量精度。此做法為屬創(chuàng)。

高壓輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)采用太陽能電池板+蓄電池供電，安裝方便。投入運行后，可全天候工作，達到實時監(jiān)控的效果。運營部門能及時掌握導線覆冰狀況狀態(tài)及發(fā)展趨勢，據(jù)此科學安排除冰檢修，有效預防導線“鞭擊”、崩斷，桿塔壓垮等事故，減少經濟損失，提高線路安全運行及信息化管理水平。

系統(tǒng)組成

高壓輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)由若干監(jiān)測子站和服務器組成。其中，監(jiān)測子站部署在電力桿塔上，其自身又由監(jiān)測子站主機和一系列數(shù)據(jù)采集單元等組成。監(jiān)測子站主機內置GPRS/3G網(wǎng)絡通信模塊、充電控制器等，監(jiān)測子站負責從各采集單元接收數(shù)據(jù)，并將其通過GPRS/3G網(wǎng)絡發(fā)送給遠程服務器。數(shù)據(jù)采集單元包括拉力/傾角采集單元、微氣象采集單元、圖像采集單元等。

服務器部署在監(jiān)控中心機房內，能夠集中顯示所轄各高壓輸電線路桿塔周圍的現(xiàn)場導線覆冰狀況，并能對各監(jiān)測子站進行遠程操作。在服務器上主要運行服務器軟件、數(shù)據(jù)庫，需要配備的設備包括防火墻、寬帶連接、UPS電源等。

表1：監(jiān)測子站設備清單：

產品特性

· 采用我公司專門針對線路覆冰監(jiān)測開發(fā)的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數(shù)據(jù)，減少了設備和線纜數(shù)量，方便安裝維護，提高了測量精度。此做法為屬創(chuàng)，其它公司的覆冰監(jiān)測產品均為采用分立的傾角傳感器和拉力傳感器。

· 通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G網(wǎng)絡；

· 為工業(yè)級產品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環(huán)境；

· 系統(tǒng)采用低功耗設計，采用動態(tài)電源管理策略以滿足節(jié)電要求；

· 配備完善的后臺軟件，具有數(shù)據(jù)存儲、歷史數(shù)據(jù)查詢、報表、打印、曲線圖繪制等功能，可對桿塔狀態(tài)進行趨勢分析；

· 滿足電網(wǎng)公司企業(yè)標準《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置通用技術規(guī)范》（Q / GDW 242-2010）。

· 滿足電網(wǎng)公司企業(yè)標準《輸電線路等值覆冰厚度監(jiān)測裝置技術規(guī)范》（Q/GDW 554-2010）

· 滿足南方電網(wǎng)公司企業(yè)標準《南方電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)通信規(guī)約》

· 滿足南方電網(wǎng)公司企業(yè)標準《輸電線路覆冰監(jiān)測終端裝置技術規(guī)范》

技術指標

· 攝像機主要技術參數(shù)： 像素數(shù)：≥ 752（H）X 582（V）（PAL）；zui低照度：≤0.01Lux/ f1.2；變焦率：≥光學18倍。

· 云臺主要技術參數(shù)：預置位數(shù)量：≥64；水平旋轉角度：0°~355°；俯仰角度：0°~90°。

· 傾角測量范圍：雙軸-60°~+60°（可選-30°~+30°或-90°~+90°）；傾角測量誤差：≤±0.05°；傾角測量分辨率：±0.01°；

· 拉力傳感器：量程：7t，10t，16t，21t，32t，42t，55t；測量范圍：5％～100％FS；示值誤差δ（％FS）：≤±0.5  [5％,60％FS] ，≤±1.0  （60％,100％FS]；

· 工作環(huán)境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa；

· 防護等級：IP65；

· 溫度傳感器：測量范圍： -40℃～+125℃；測量精度：0.5℃； 分辨率：0.1℃

· 濕度傳感器：測量范圍： 0～100％；測量精度：1％； 分辨率：1％

· 風速傳感器：風速：0～60m/s；測量誤差：≤±（0.5＋0.03V）m/s，V為標準風速值，分辨率：0.1 m/s

· 風向傳感器: 測量范圍：0～360°；測量誤差：≤±5°；分辨率：1°

· 工作環(huán)境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa

· 防護等級：IP65

· MTBF：≥30000小時

· 太陽能電池板使用壽命：≥6年； 電池使用壽命：≥3年

· 重量：≈30kg

· 適用對象：10KV~800KV高壓輸電線路

應用案例

FH-9007輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)成功應用于廣西某地項目，采用視頻圖像監(jiān)測和導線拉力監(jiān)測相結合的方法來監(jiān)測架空線路覆冰。該系統(tǒng)已投入使用2年，運行情況良好。該系統(tǒng)同樣成功應用于四川某地項目，運行時間已經達到了3年，運行情況良好，深受客戶好評。