输电线路智能监测解决方案
                                                                                                                                                                                                                                         

应用背景
 
  随着我国高压输电线路的规模迅速增长,线路巡视维护工作量激增,现有的监测模式、监测技术已经不能满足要求。此外,智能电网下的超高压输电线路的运行监测、安全管理仍面临巨大压力和挑战。环境以及人为因素导致输电线路发生倒塔、断线、跳闸,引发部分地区大面积停电,给国民经济造成了巨大的损失,鉴于以上情况的严重性,各超高压输电网局及电力公司迫切需要一种输电线路灾害监测预警管理手段。
  远程输电线路监控系统是在电力调度管理中心建立监控中心,在各输电线路采集音视频、报警数据,在监控中心能够对各输电线路的有关数据、图像进行监测,以便能够实时,准确,直接地了解和掌握各个输电线路实时的情况,并及时对发生的情况做出反应,对重要数据进行分析、存储,为决策和改进提供有力的支持。针对输电线路监测内容的多样性,需要监测设备要求具有综合监测的能力,监测多种数据量(例如气象,受力、视频、防盗等),实现线路状况的远距离监测,运行人员在监控中心就能观察到线路监控点的图像以及各种数据,为预先处理可能故障提供依据,确保线路安全运行。

                                                                                                                                                                                                                                         

设计目标
 
  输电线路智能监测系统是一套适应输电线路的现代化综合监控系统,对前端的运行、业务、设备等进行管理,并满足上级平台集中管理、分层查看、分级监督的需求,主要实现以下目标:

符合省电力公司的组织架构,同时遵循“统一监督,分级管理”的基本原则,输电线路智能监测系统可按省级监控中心、地市级监控中心、前端系统三级构建;
根据输电线路所处环境以及供电问题,采用低照度、低功耗、高可靠性的摄像机且可支持远程开启、关闭功能,最大限度节约功耗;
针对时有发生的铁塔偷盗行为及因外来物(树木、车辆等)过高引起来输电线短路或断路现象,采用现代传感器报警侦测技术,当超过设定尺寸物体靠近铁塔时传感器能自动产生报警并实时将报警信息上传于监控中心,监控中心的平台软件自动弹出现场画面,监控人员可远程确认是发生偷盗行为;
针对因自然环境因素导致的输电线路损坏,采用与环境信息相结合的综合监测技术,可以实时的了解输电线路当前监控点的风力、风向、拉力、温湿度等数据,为确保输电线路安全提供有力数据信息;
可与地理信息系统(GIS)相结合,实现输电线信息的综合管理,可以更加有效地为保护输电线安全提供信息支持。

                                                                                                                                                                                                                                         

系统结构


根据电网公司的组织架构,输电线路智能监测系统为分层、分区的分布,主要由各塔杆前端系统和监控平台(省级监控中心、地市级监控中心)构成,承载于电力综合数据网,组成一个完整的多级联网系统。系统总体架构图如左图:
整个方案主要由以下部分组成:
 
前端系统
前端系统对输电线的视频监控、环境监测、防盗报警、防树高报警、火灾报警系统进行了整合,主要负责对前端视音频、环境量、开关报警量等信息进行采集、编码、存储及上传,并根据制定的规则进行自动化联动。
监控平台
主站可管理下属输电线的所有设备,接收由所辖输电线上报的环境、告警等信息,满足主站用户视频、环境、报警信息查看、输电线设备控制的需求。

                                                                                                                                                                                                                                         

系统功能
输电线路智能监测系统主要实现如下功能:
 
监视功能:采用高品质摄像机,按需配置低功耗的摄像机,获得监视范围内清晰的视频图像,满足输电线路不同区域不同时间段的监控要求;
 
录像功能:对监控视频进行实时或者定时存储,记录告警前后的现场情况,记录事故检修过程;通过网络调用回放录像,提供事故发生时的资料,为事故分析和事故处理提供帮助,并为事故处理和标准化作业教学提供宝贵的资料;
 
环境监测:通过传感器实时采集相关环境数据,例如温湿度、风速、风向、大气压、雨量等相关信息,在站端平台实现信息汇聚并转发至调控中心,生成曲线和报表,方便实时监控、历史查询、统计分析,数据出现异常时可以联动报警;
 
管理功能:管理人员或授权访问人员,能通过访问监控系统,实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料等;
 
远程控制维护:监控中心可远程控制前端摄像机等的设备,并可对前端设备进行校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能。设备提供远程访问功能,运维人员不必到达设备现场,就可修改设备的各项参数,提高的设备维护效率;
 
巡检预案:系统支持可视化巡检预案,按人工巡检的路线,把沿途多个监控点的多个预置位添加进预案,一旦发现问题可截图并标注问题,及时通知相关部门。相较于人工巡检、手工纸质记录的传统巡检方式,该预案可大大提高巡检质量及到位率;
 
联网功能:通过电力系统现有的传输网络,省监控中心可对所辖线路进行统一管理,随时可远程对各前端进行监查。

                                                                                                                                                                                                                                         

系统特点
 
输电线路智能监测解决方案具备以下特点:
 
完全满足国家电网视频监控系统新技术规范(A、B接口)和南方电网视频监控系统新技术规范,并已通过电力科学研究院测试认证;
符合省电力公司的组织架构,同时遵循“统一监督,分级管理”的基本原则,输电线路智能监测系统可按省级主站、地市级主站、前端系统三级构建;
采用低照度、低功耗、高可靠性的摄像机且可支持远程开启、关闭功能,最大限度节约功耗,同时支持无线、移动3G等传输方式;
针对时有发生的铁塔偷盗行为及因外来物(树木、车辆等)过高引起来输电线短路或断路现象,采用现代传感器报警侦测技术,当超过设定尺寸物体靠近铁塔时传感器能自动产生报警并实时将报警信息上传于监控中心,监控中心的平台软件自动弹出现场画面,监控人员可远程确认是发生偷盗行为;
针对因自然环境因素导致的输电线路损坏,采用与环境信息相结合的综合监测技术,可以实时的了解输电线路当前监控点的风力、风向、拉力、温湿度等数据,为确保输电线路安全提供有力数据信息;
可与地理信息系统(GIS)相结合,实现输电线信息的综合管理,可以更加有效地为保护输电线安全提供信息支持;
 
                                                                                                                                                                                                                                         

系统界面

 

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