高压输电线路覆冰在线监测

应用背景

在冬季，我国南方地区的高压输电线路会产生覆冰现象，严重时导致杆塔荷载过大，导线弧垂变大，脱冰时导地线发生跳跃等现象。2008年，我国南方地区发生雪灾，在广西、云南、贵州、湖南等地，发生了大量的杆塔倒塌、导线断裂事故，造成大范围停电，给国民经济造成而来严重影响。

FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰，可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。本系统采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器，能同步采集拉力和倾角数据，减少了设备和线缆数量，方便安装维护，了测量。此做法为属国内。

导线覆冰在线监测系统采用太阳能电池板+蓄电池供电，安装方便。投入运行后，可全天候工作，实时监控的效果。运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势，据此科学安排除冰检修，导线“鞭击”、崩断，杆塔压垮等事故，减少经济损失，线路运行及信息化管理水平。

系统组成

 系统由若干监测子站和服务器组成。其中，监测子站部署在电力杆塔上，其自身又由监测子站主机和一系列数据采集单元等组成。监测子站主机内置GPRS/3G网络通信模块、充电控制器等，监测子站负责从各采集单元接收数据，并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器。数据采集单元包括拉力/倾角采集单元、微气象采集单元、图像采集单元等。

服务器部署在监控中心机房内，能够集中显示所辖各高压输电线路杆塔周围的现场导线覆冰状况，并能对各监测子站进行远程操作。在服务器上主要运行服务器软件、数据库，需要配备的设备包括火墙、宽带连接、UPS电源等。

表1：监测子站设备清单：

产品特性

· 采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器，能同步采集拉力和倾角数据，减少了设备和线缆数量，方便安装维护，了测量。此做法为属国内，其它公司的覆冰监测产品均为采用分立的倾角传感器和拉力传感器。

· 通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G网络；

· 为工业级产品，采用水金属外壳，适用于各种恶劣的气候环境；

· 系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；

· 配备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对杆塔状态进行趋势分析；

· 满足公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW 242-2010）。

· 满足公司企业标准《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》（Q/GDW 554-2010）

· 满足南方公司企业标准《南方输电线路监测系统通信规约》

· 满足南方公司企业标准《输电线路覆冰监测终端装置技术规范》

技术指标

· 摄像机主要技术参数： 像素数：≥ 752（H）X 582（V）（PAL）；照度：≤0.01Lux/ f1.2；变焦率：≥光学18倍。

· 云台主要技术参数：预置位数量：≥64；水平旋转角度：0°~355°；俯仰角度：0°~90°。

· 倾角测量范围：双轴-60°~+60°（可选-30°~+30°或-90°~+90°）；倾角测量误差：≤±0.05°；倾角测量分辨率：±0.01°；

· 拉力传感器：量程：7t，10t，16t，21t，32t，42t，55t；测量范围：5％～100％FS；示值误差δ（％FS）：≤±0.5  [5％,60％FS] ，≤±1.0  （60％,100％FS]；

· 工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa；

· 护等级：IP65；

· 温度传感器：测量范围： -40℃～+125℃；测量：0.5℃； 分辨率：0.1℃

· 湿度传感器：测量范围： 0～100％；测量：1％； 分辨率：1％

· 风速传感器：风速：0～60m/s；测量误差：≤±（0.5＋0.03V）m/s，V为标准风速值，分辨率：0.1 m/s

· 风向传感器: 测量范围：0～360°；测量误差：≤±5°；分辨率：1°

· 工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa

· 护等级：IP65

· MTBF：≥30000小时

· 太阳能电池板使用寿命：≥6年； 电池使用寿命：≥3年

· 重量：≈30kg

· 适用对象：10KV~800KV高压输电线路

应用

FH-9007输电线路覆冰在线监测系统成功应用于广西某地项目，采用视频图像监测和导线拉力监测相结合的方法来监测架空线路覆冰。该系统已投入使用2年，运行情况良好。该系统同样成功应用于四川某地项目，运行时间已经了3年，运行情况良好，深受客户好评。