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輸電線路智能監測解決方案
                                                                                                                                                                                                                                         

應用背景
 
  隨著我國高壓輸電線路的規模迅速增長,線路巡視維護工作量激增,現有的監測模式、監測技術已經不能滿足要求。此外,智能電網下的超高壓輸電線路的運行監測、安全管理仍面臨巨大壓力和挑戰。環境以及人為因素導致輸電線路發生倒塔、斷線、跳閘,引發部分地區大面積停電,給國民經濟造成了巨大的損失,鑒于以上情況的嚴重性,各超高壓輸電網局及電力公司迫切需要一種輸電線路災害監測預警管理手段。
  遠程輸電線路監控系統是在電力調度管理中心建立監控中心,在各輸電線路采集音視頻、報警數據,在監控中心能夠對各輸電線路的有關數據、圖像進行監測,以便能夠實時,準確,直接地了解和掌握各個輸電線路實時的情況,并及時對發生的情況做出反應,對重要數據進行分析、存儲,為決策和改進提供有力的支持。針對輸電線路監測內容的多樣性,需要監測設備要求具有綜合監測的能力,監測多種數據量(例如氣象,受力、視頻、防盜等),實現線路狀況的遠距離監測,運行人員在監控中心就能觀察到線路監控點的圖像以及各種數據,為預先處理可能故障提供依據,確保線路安全運行。

                                                                                                                                                                                                                                         

設計目標
 
  輸電線路智能監測系統是一套適應輸電線路的現代化綜合監控系統,對前端的運行、業務、設備等進行管理,并滿足上級平臺集中管理、分層查看、分級監督的需求,主要實現以下目標:

符合省電力公司的組織架構,同時遵循“統一監督,分級管理”的基本原則,輸電線路智能監測系統可按省級監控中心、地市級監控中心、前端系統三級構建;
根據輸電線路所處環境以及供電問題,采用低照度、低功耗、高可靠性的攝像機且可支持遠程開啟、關閉功能,最大限度節約功耗;
針對時有發生的鐵塔偷盜行為及因外來物(樹木、車輛等)過高引起來輸電線短路或斷路現象,采用現代傳感器報警偵測技術,當超過設定尺寸物體靠近鐵塔時傳感器能自動產生報警并實時將報警信息上傳于監控中心,監控中心的平臺軟件自動彈出現場畫面,監控人員可遠程確認是發生偷盜行為;
針對因自然環境因素導致的輸電線路損壞,采用與環境信息相結合的綜合監測技術,可以實時的了解輸電線路當前監控點的風力、風向、拉力、溫濕度等數據,為確保輸電線路安全提供有力數據信息;
可與地理信息系統(GIS)相結合,實現輸電線信息的綜合管理,可以更加有效地為保護輸電線安全提供信息支持。

                                                                                                                                                                                                                                         

系統結構


根據電網公司的組織架構,輸電線路智能監測系統為分層、分區的分布,主要由各塔桿前端系統和監控平臺(省級監控中心、地市級監控中心)構成,承載于電力綜合數據網,組成一個完整的多級聯網系統。系統總體架構圖如左圖:
整個方案主要由以下部分組成:
 
前端系統
前端系統對輸電線的視頻監控、環境監測、防盜報警、防樹高報警、火災報警系統進行了整合,主要負責對前端視音頻、環境量、開關報警量等信息進行采集、編碼、存儲及上傳,并根據制定的規則進行自動化聯動。
監控平臺
主站可管理下屬輸電線的所有設備,接收由所轄輸電線上報的環境、告警等信息,滿足主站用戶視頻、環境、報警信息查看、輸電線設備控制的需求。

                                                                                                                                                                                                                                         

系統功能
輸電線路智能監測系統主要實現如下功能:
 
監視功能:采用高品質攝像機,按需配置低功耗的攝像機,獲得監視范圍內清晰的視頻圖像,滿足輸電線路不同區域不同時間段的監控要求;
 
錄像功能:對監控視頻進行實時或者定時存儲,記錄告警前后的現場情況,記錄事故檢修過程;通過網絡調用回放錄像,提供事故發生時的資料,為事故分析和事故處理提供幫助,并為事故處理和標準化作業教學提供寶貴的資料;
 
環境監測:通過傳感器實時采集相關環境數據,例如溫濕度、風速、風向、大氣壓、雨量等相關信息,在站端平臺實現信息匯聚并轉發至調控中心,生成曲線和報表,方便實時監控、歷史查詢、統計分析,數據出現異常時可以聯動報警;
 
管理功能:管理人員或授權訪問人員,能通過訪問監控系統,實時預覽監控畫面、回放歷史監控圖像、下載監控資料等;
 
遠程控制維護:監控中心可遠程控制前端攝像機等的設備,并可對前端設備進行校時、重新啟動、修改參數、軟件升級、遠程維護等功能。設備提供遠程訪問功能,運維人員不必到達設備現場,就可修改設備的各項參數,提高的設備維護效率;
 
巡檢預案:系統支持可視化巡檢預案,按人工巡檢的路線,把沿途多個監控點的多個預置位添加進預案,一旦發現問題可截圖并標注問題,及時通知相關部門。相較于人工巡檢、手工紙質記錄的傳統巡檢方式,該預案可大大提高巡檢質量及到位率;
 
聯網功能:通過電力系統現有的傳輸網絡,省監控中心可對所轄線路進行統一管理,隨時可遠程對各前端進行監查。

                                                                                                                                                                                                                                         

系統特點
 
輸電線路智能監測解決方案具備以下特點:
 
完全滿足國家電網視頻監控系統新技術規范(A、B接口)和南方電網視頻監控系統新技術規范,并已通過電力科學研究院測試認證;
符合省電力公司的組織架構,同時遵循“統一監督,分級管理”的基本原則,輸電線路智能監測系統可按省級主站、地市級主站、前端系統三級構建;
采用低照度、低功耗、高可靠性的攝像機且可支持遠程開啟、關閉功能,最大限度節約功耗,同時支持無線、移動3G等傳輸方式;
針對時有發生的鐵塔偷盜行為及因外來物(樹木、車輛等)過高引起來輸電線短路或斷路現象,采用現代傳感器報警偵測技術,當超過設定尺寸物體靠近鐵塔時傳感器能自動產生報警并實時將報警信息上傳于監控中心,監控中心的平臺軟件自動彈出現場畫面,監控人員可遠程確認是發生偷盜行為;
針對因自然環境因素導致的輸電線路損壞,采用與環境信息相結合的綜合監測技術,可以實時的了解輸電線路當前監控點的風力、風向、拉力、溫濕度等數據,為確保輸電線路安全提供有力數據信息;
可與地理信息系統(GIS)相結合,實現輸電線信息的綜合管理,可以更加有效地為保護輸電線安全提供信息支持;
 
                                                                                                                                                                                                                                         

系統界面

 
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