输电线路视频监控方式的优化

皮智勇

摘要：为了能够进一步提高输电的效率，确保社会各界对电力的需求都能得到满足，我国目前已经开始大量采用输电线路，人们对电力系统的稳定性要求很高，这样就在很大程度上增加了输电线路的运行保障要求和难度，在运行维护电力系统的线路时所投入的人力和财力也越来越大。所以，本文对输电线路视频监控方式进行探讨。

关键词：输电线路；视频监控；优化

一、基于先进电源技术及控制技术的间歇式监拍装置

由于输电线路通道外部安全隐患发展过程长，保护区通道特征变化缓慢，以线路通道监拍“轻应用”为技术支撑手段，降低了监控设备整体成本，提供了在输电线路中规模化安装布置的可能。输电线路装置设备目前应用了适用于大规模安装布置的间歇式图像监拍装置，其利用安装在输电杆塔上的图像监拍装置构成图像采集的前端。装置主要采用太阳能作为能量来源，同时利用磷酸铁锂电池和超级电容作为能量中继，解决长期阴天、下雨等无法获取太阳能的特殊问题，且安装方便、简单，使大范围规模化安装得以实现。

二、间歇式监拍装置监控方式

1、布置规模化间歇式图像监拍装置

首选安装点是输电通道内的外力破坏隐患点。根据近年来外力破坏故障的发生规律，输电通道内的吊装作业、顶管施工、建设工地等外力破坏隐患是造成故障的主要重大因素。而且施工、吊装、垂钓等造成故障跳闸的同时还容易造成人身伤亡事故，对输电线路安全运行、人民群众生命财产安全威胁极大。其次是跨越高铁、高等级公路、通航河流、重要输电通道的输电线路重要跨越区段，承担区域内重要供电任务较多的同塔多回线路，由于电网运行方式的改变使其在某一时期会担负重要的供电、联络任务的非重点线路，或者在中高考、大型会议活动等特殊时期的重要保电线路。另外，在某些特殊区域，如污秽严重区、山火易发区、特殊微气象区、鸟害易发区等安装监拍装置，便于及时掌握设备、通道情况。

2、优化监控方式

变传统静止式、不间断监控方式为间歇式拍照方式。间歇式拍照方式，按照监控场景的工作规律和现场季节性特点设置监拍时间周期，对隐患点进行定期监视拍照。这样不仅过滤了大量的无用信息，还能突出重点，把握关键信息，利于反映隐患的发展、变化过程，管控、消除隐患。间歇式图像监拍装置安装在输电线路杆塔的适当位置，采用间歇式拍照方式，定期对通道内隐患点进行监视拍照，通过4G无线网络将图片发送至服务器，可利用终端平台和手机微信两种方式查看装置发来的隐患图片，直观、有效地反映出隐患的发展过程。

3、图像信息处理

（1）采用集中式信息展示方式对整个输电网络中存在的各类隐患处置进展情况、输电通道健康状况进行统计、分析，做出总结、决策，进而为设备巡视及下一步的隐患治理工作服务。利用分布式信息展示方式灵活、快速的优点，及时对监控采集的图片信息变化、状态突变做出反应的优点，快速、准确控制隐患现场状况和进展，进而彻底消除隐患。因此采用两种图片展示、传递信息方式：终端平台查看方式及手机微信查看方式。

（2）通过终端平台查看方式能够获取输电通道内全面、广泛的隐患信息，利用大数据信息挖掘手段，对隐患的发展及变化进行统计，对整个输电网络的隐患处置情况、通道健康状态进行分析，方便做出宏观的巡视策略、处理策略，进而为设备巡视及下一步的隐患治理工作服务。

（3）通过终端平台，将所有隐患信息集中起来，规模化布置的监拍装置可以大量反映输电通道存在的普遍问题，方便进行输电通道隐患宏观分析，便于制定统一有效的防护策略。同时，也为管理人员跟踪、监督运维人员处理隐患、形成闭环管理提供了有效手段。

（4）通过手机微信查看方式，方便专责人随时随地掌握管辖设备通道内的隐患发展情况，及时对现场状态发生的变化做出快速响应，便于线路运行人员有效准确控制隐患进展，及时根据巡视计划对隐患采取控制措施，控制隐患发展，避免由于巡视周期的空档造成外力破坏的发生。

4、建立“可视化”输电网防外力破坏“三道防线”

“可视化”输电网作为技术防护的一种手段用于防止外力破坏故障，全面反映线路重点部位的设备、通道状况，及时发现各类外力破坏隐患，构成第一道防线。专业化、高素质的通道防护外委队伍专门进行高频次、区域化的线路通道维护工作，及时对外力破坏隐患进行快速消除，是第二道防线。输电运维人员是设备运维管理的直接责任人，专注于设备、通道的整体健康状况，对设备通道内的各类特殊事件和突发事件进行集中统一处理、调控，确保线路安全稳定运行，构成第三道防线。三道防线分层次独立运行，由管理人员进行协调指挥，确保外力破坏隐患及时发现、消除，保证整个通道状况处于可控状态。

5、超低功耗技术

为了能够满足信息采集的要求，避免因为时间空挡窗口而造成重要信息未能及时收集到的现象发生，确保提供重要时间节点的现场工作信息，就需要监控系统能在全天候气象条件下处于全时段的运行状态。监控系统与一般的电气设备相比，设备能耗要小许多，但因监控系统中耗能元器件数较多，且运行时间长，监控设备所需耗能也是一个不小的数字。目前为了解决这个问题，需要增加电池容量，这就在增加了设备成本。所以对监控系统能耗的研究工作就有很大的经济价值，为了降低设备成本，降低能耗量，就要在进行元器件的采购过程中，以保证系统性能为前提条件，尽可能的选择能耗率更低的元器件。同时还需要进行监控系统的作业优化工作，设计出能耗量更少更优的结构方案，以此来确保监控系统的能耗能满足工作需要。除此之外，受地理条件限制，在不具备接入市电的情况下，还应将太阳能、风能等可再生清洁能源作为保证监控系统运行所需的能源，满足设备工作要求。

6、防护技术

因为高压输电线路大多修建于野外的原因，所以高压输电线路的监控设备也是户外形式，就会受到外部自然恶劣环境的影响。为了保证监控设备正常运行，延长使用寿命，就要对其保护进行优化处理，如对监控设备中的关键核心元器件采取特殊高等级的防水、防雷、防静电、抗腐蚀老化等保护措施。除此之外，对核心功能的元器件，需要选择高性能、质量佳的产品，在一些条件特别恶劣的区域，甚至还需要特别选用那些达到军用标准的元器件。只有这样才能保证即便是在环境最恶劣的情况下，监控设备仍然能够正常稳定的运行，将监控系统出现故障的可能性降低到最小。

7、传感器技术

传感器是整个监控设备中非常重要的组成部分，同时也是监控系统的“感觉器官”和“神经单元”，是信息采集的主通道。其不仅肩负着搜集视频图像、图片信息的任务，还要负责采集外部环境信息，例如局部微气象等天气状况、杆塔倾斜等设备检测信息内容，只有掌握了详细的外界信息，才能够有针对性的做出相应的运检工作策略调整，为电力系统的安全稳定运行提供支持。但是因为外部自然环境复杂多变等原因，所以对传感器的性能也提出了很高的要求，所使用的传感器必须要具备很强的环境适应能力，确保其即使是在恶劣的环境条件下仍然能够准确的采集到外界的信息，这样才能够充分发挥出监控系统的作用。

结束语

输电线路运维安全监督管控以防外力破坏为核心，通过输电网络的“可视化”，提高输电设备及通道的信息化程度，是周期性人工巡检运维模式的有效补充。但传统的单一视频监控方式也存在信息冗余量大，安装维护成本高，难以形成规模效应的问题。针对上述情况，适时对输电线路监控装置及监控方式进行优化，采用间歇式监拍装置实现轻量“可视化”，则可提高发现和处理外破隐患的工作效率，降低运维工作量。

参考文献

[1]输电线路的运行与维护管理探析[J].王晨珏.化工管理.2018(35)

[2]浅谈输电线路巡视效率的提升途径[J].温明海.中国新技术新产品.2017(24)