應用背景

在冬季，我國南方地區的高壓輸電線路會產生覆冰現象，嚴重時導致桿塔荷載過大，導線弧垂變大，脫冰時導地線發生跳躍等現象。2008年，我國南方地區發生雪災，在廣西、云南、貴州、湖南等地，發生了大量的桿塔倒塌、導線斷裂事故，造成大范圍停電，給國民經濟造成而來嚴重影響。

FH-9007高壓輸電線路覆冰在線監測系統采用線路圖像實時監視及檢測導線拉力綜合方法來監測架空線路覆冰，可以對線路覆冰形成的氣象條件、覆冰形成過程和覆冰的嚴重程度進行全過程的實時監測。本系統采用我公司專門針對線路覆冰監測開發的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數據，減少了設備和線纜數量，方便安裝維護，提高了測量精度。此做法為屬創。

高壓輸電線路覆冰在線監測系統采用太陽能電池板+蓄電池供電，安裝方便。投入運行后，可全天候工作，達到實時監控的效果。運營部門能及時掌握導線覆冰狀況狀態及發展趨勢，據此科學安排除冰檢修，有效預防導線“鞭擊”、崩斷，桿塔壓垮等事故，減少經濟損失，提高線路安全運行及信息化管理水平。

系統組成

高壓輸電線路覆冰在線監測系統由若干監測子站和服務器組成。其中，監測子站部署在電力桿塔上，其自身又由監測子站主機和一系列數據采集單元等組成。監測子站主機內置GPRS/3G網絡通信模塊、充電控制器等，監測子站負責從各采集單元接收數據，并將其通過GPRS/3G網絡發送給遠程服務器。數據采集單元包括拉力/傾角采集單元、微氣象采集單元、圖像采集單元等。

服務器部署在監控中心機房內，能夠集中顯示所轄各高壓輸電線路桿塔周圍的現場導線覆冰狀況，并能對各監測子站進行遠程操作。在服務器上主要運行服務器軟件、數據庫，需要配備的設備包括防火墻、寬帶連接、UPS電源等。

表1：監測子站設備清單：

產品特性

· 采用我公司專門針對線路覆冰監測開發的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數據，減少了設備和線纜數量，方便安裝維護，提高了測量精度。此做法為屬創，其它公司的覆冰監測產品均為采用分立的傾角傳感器和拉力傳感器。

· 通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G網絡；

· 為工業級產品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環境；

· 系統采用低功耗設計，采用動態電源管理策略以滿足節電要求；

· 配備完善的后臺軟件，具有數據存儲、歷史數據查詢、報表、打印、曲線圖繪制等功能，可對桿塔狀態進行趨勢分析；

· 滿足電網公司企業標準《輸電線路狀態監測裝置通用技術規范》（Q / GDW 242-2010）。

· 滿足電網公司企業標準《輸電線路等值覆冰厚度監測裝置技術規范》（Q/GDW 554-2010）

· 滿足南方電網公司企業標準《南方電網輸電線路監測系統通信規約》

· 滿足南方電網公司企業標準《輸電線路覆冰監測終端裝置技術規范》

技術指標

· 攝像機主要技術參數： 像素數：≥ 752（H）X 582（V）（PAL）；zui低照度：≤0.01Lux/ f1.2；變焦率：≥光學18倍。

· 云臺主要技術參數：預置位數量：≥64；水平旋轉角度：0°~355°；俯仰角度：0°~90°。

· 傾角測量范圍：雙軸-60°~+60°（可選-30°~+30°或-90°~+90°）；傾角測量誤差：≤±0.05°；傾角測量分辨率：±0.01°；

· 拉力傳感器：量程：7t，10t，16t，21t，32t，42t，55t；測量范圍：5％～100％FS；示值誤差δ（％FS）：≤±0.5  [5％,60％FS] ，≤±1.0  （60％,100％FS]；

· 工作環境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa；

· 防護等級：IP65；

· 溫度傳感器：測量范圍： -40℃～+125℃；測量精度：0.5℃； 分辨率：0.1℃

· 濕度傳感器：測量范圍： 0～100％；測量精度：1％； 分辨率：1％

· 風速傳感器：風速：0～60m/s；測量誤差：≤±（0.5＋0.03V）m/s，V為標準風速值，分辨率：0.1 m/s

· 風向傳感器: 測量范圍：0～360°；測量誤差：≤±5°；分辨率：1°

· 工作環境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa

· 防護等級：IP65

· MTBF：≥30000小時

· 太陽能電池板使用壽命：≥6年； 電池使用壽命：≥3年

· 重量：≈30kg

· 適用對象：10KV~800KV高壓輸電線路

應用案例

FH-9007輸電線路覆冰在線監測系統成功應用于廣西某地項目，采用視頻圖像監測和導線拉力監測相結合的方法來監測架空線路覆冰。該系統已投入使用2年，運行情況良好。該系統同樣成功應用于四川某地項目，運行時間已經達到了3年，運行情況良好，深受客戶好評。