浅析无线网桥技术在电力高压线路监测中的应用

刘杰

摘要：通过对无线网桥技术在电力系统监测高压线路工作中的渗入意义开展分析，本文明确了无线网桥技术的主要内容及特点，结合实际案例对这种技术在电力系统监测高压线路工作中的传输方式进行探究，旨在为同行业相关人士提供参考建议，有助于我国电力系统高压线路监测质量的提升。

关键词：无线网桥技术；电力高压线；线路监测

前言：众所周知，电力行业是我国经济发展的基础，人们的日常学习和生活都离不开电力系统的支持。然而国民经济的发展迫使政府建设大量的电力高压线，传统的人工巡检模式已经不能够满足高压线路的管理需求。为了尽可能的减少电力企业的人力、物力、财力投入，人们开始将无线网桥技术应用到巡检工作中。

1无线网桥技术概述及特征

由多个独立特征的网络连接点组成的传输设备就是无线网桥技术。这种技术不仅可以在有线局域网环境下开展工作，也可以在无线局域网中应用。换句话说，只要网桥覆盖环境下存在有线网络或无限网络就可以连接，传输设备的机能是网络覆盖的关键点。

无线网桥技术的特征主要有以下两个方面：一方面，优化网络传输的延展性。相比之下，在相同传输环境中，局域网有明显的局限性；而无线网桥的延展性、可塑性较强，能够将不同区域内的不同网络连接在一起，提升信息数据的传输频率，优化信息实时共享的效率。一般情况下，基于无线网桥设备界限内的所有网络都可以相互连接。另一方面，提升信息数据传输的安全系数。局域网络通常采用固定宽带，所以数据传输速度受接入设备数量的影响。但无限网桥技术可以将固定宽带的局域网络进行分段，防止出现无效信号瞬时增加，大幅度占用宽带的情况，降低网络拥堵的频率，从根本上提升信息传输中的安全系数及传输频率[1]。

无线网桥技术包含直接传输、间接传输、点对多点传输。这三种传输方式都可以应用于高楼林立的城市环境和户外临时搭建的网络环境中；但由于信号传输的穿透力较差，不能在山区和高层建筑物中进行传输。无线网桥技术能够弥补有线网桥技术传输的不足，尽可能的扩大传输效率和传输能力。所以，在应用无线网桥技术之前，应该考虑网络环境及需求，利用不同种类的中心天线优化信号传输环境，如定向天线、扇形天线、全向天线等等。定向天线可以提升信号传输的指向能力，具有较强的应用优势；扇形天线可以实现信号的多角度覆盖传输，在远距离信号传输中占有非常大的优势；全向天线的信息传输最均匀，适合在短距离、多数量、大角度的环境传输中应用。

2在电力系统高压线路监测中无线网桥技术的传输应用

电力系统高压线路监测工作中，需要无线网桥技术实时监测输电线路，实现绝缘体污染物的在线监测、避雷设备的在线监测、雨雪覆盖情况的在线监测、导线波动的在线监测、线路防偷盗的在线监测、驱鸟设备工作状态的在线监测及其他可视化监测等功能。这些监测数据能够及时回传到线路维修管理部门，提升管理人员对高压线路的掌控能力。一旦发生突发事件或自然灾害，管理人员可以根据在线监测的相关数据，为抢修工作提供可行性较强的参考建议。

以某电力系统高压输电线路长度为50公里为例。根据已设定的条件可知，该系统需要监测的界限较广，我们可以将其平均分成几个统计点，再汇合传输至终端监控中心。假设这些无线线路间没有任何遮挡物体（若实际情况有遮挡物体也可以利用间接传输跳转）。我们可以在每公里安装一个监控设备，每10公里安装一个监控视频统计点。再将每个监控设备的传输速率设定为1Mb/s，那么每个监控视频统计点需要10个带宽；在终端监控中心的塔建筑顶端安装2台接收监控视频的机械设备，再将带宽较高的美国logowave无线网桥设备将数据传输至接收设备中。根据分析可知：每个2.4GHZ的无线网桥设备传输速率都可以达到22Mb/s以上，因此在这个范围下，安装一个监控设备是完全能够符合视频传输需求的[2]。

根据假设条件我们可以知道50公里的输电高压线路可以分成5小段，又叫无线视频汇集中心。每段无线视频汇集中心都包含两个2.4GHZ的无线网桥设备，左侧的无线网桥设备负责收集0-5公里的视频图像，右侧的无线网桥设备负责搜集6-10公里的视频图像，每个无线网桥设备可以覆盖5个监控设备，接收这些监控设备回传的数据，并将这些已收集的视频传输到终端监控中心。同理可知，需要分别在15公里处、25公里处、35公里处、45公里处安装两个与上述型号相同的无线网桥设备，再加装一个5.8GHZ的无线网桥设备，并将11公里到50公里内所有的监控设备连接到终端监控中心的变电站设备上。

关于监控设备在前端搜集视频的模式，不仅可以将其摄像设备直接接入无线视频汇集中心，还可以应用模拟摄像设备开展采集工作，经由服务器将采集的虚拟图像进行编码后再传入无线视频汇集中心。

关于各个设备的电源问题，由于高压线路中没有供设备使用的交流电源，所以通常应用蓄电池与太阳能联合供电的输电方式。从电源设备的整体体积和成本效益的角度出发，电源装置的面积不易过大；但也要考虑电源装置在雨雪天气的工作能力，所以节省电力也是设备电源装置重要的参考标准。可以采用功耗低、损耗低的芯片节约电源的电能消耗。

需要注意的是：一方面，为了减少人为信号的干扰，需要无线网桥设备占用专属的无线IP地址，为整个系统的正常运行提供保障，节省电力企业的抗干扰投入。具体做法如下：电力企业需要向国家相关机构提出申请，并在获得同意后签署合作协议，再向相关部门缴纳使用费用，定时接受政府监督部门的检查。另一方面，由于无线网桥设备在传输信号的过程中并没有加密信号，容易被外界环境干扰和窃取，所以电力企业需要加强对信号安全问题的相关研究。

结论：综上所述，在电力系统监测高压线路工作中应用无线网桥技术可以为电力系统巡检提供便利，不仅可以缓解高压线路铺设环境恶劣提升巡检难度的现象，减轻巡检人员的工作难度；还可以在自然灾害发生时第一时间掌握当地电力供应情况，为灾后救援及抢修工作提供援助。

参考文献：

[1]徐杨.无线网桥的特点及其在视频监控中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(19):5.

[2]张缝奇.无线网桥的技术特点及在视频监控中的应用[J].中国有线电视,2017(08):951-952.