覆冰监测系统方案.docVIP

覆冰监测系统 设 计 方 案 北京水木源华电气有限公司 Beijing Semeureka Electric Co.,Ltd 方案背景 我国受大气候和微地形、微气象条件的影响，冰灾事故频繁发生。冻雨覆冰使许多地区输电线路的荷重增加，造成断线、倒杆（塔）、闪络等事故，给社会造成了巨大的经济损失。例如2008 年1 月全国范围电网因覆冰遭遇了一次前所未有的雪灾，110 千伏~500 千伏线路此次因灾倒塔共8188 基，停运电力线路共39384 条，停运变电站共1995座，贵州省于2008 年1 月29 日21 时正式宣布全省进入大面积一级停电事件应急状态，数十位线路工人为抢修电网而献出了最宝贵的生命…… 针对输电线路的覆冰问题，水木源华公司研制出输电线路覆冰在线监测系统，可视化监控线路的覆冰状况，同时监测微气象条件，并借助现有移动或联通强大的通信网络将实时数据传输到监控中心。通过图象和微气象信息，能够及时了解线路的覆冰状况，能够有效预防冰害事故，有效降低灾害损失。 覆冰监测系统介绍 覆冰监测系统由数据采集终端和监控中心构成，是一套具有远程传输能力的可分布监控、集中管理、即时通知型的智能化故障管理系统，实现输电线路即时图像和微气象数据的采集、分析和显示。 数据采集终端由图像监测终端、微气象信息传感器和通信主机构成，实现图像信息、气温数据、湿度数据和风速数据的采集并通过GSM移动网络发送到监控中心。监控中心实现后台数据分析，并以图形界面显示出来，同时还可以通过监控中心召唤数据采金终端所采集的即时数据。 相比采用电力线的拉力监测和绝缘子倾斜度检测等功能的覆冰监测系统，本系统的数据采集终端安装简单，不需要安装拉力传感器等装置，而且监控中心将线路的情况以各监测点的全方位图像信息和微气象信息展现出来，更加直观和准确。 系统总体结构示意图如下： 图像监控功能 图像监控功能设计为定时上传图像、召唤式上传图像和异常情况主动上传图像三种工作方式。 定时上传图像:各摄像头设计为每小时上传1次图片给监控中心；（可以根据流量费用分析，更改采集时间间隔）。 召唤式上传图像: 中心的管理人员需要了解某个杆塔或则某段线路当时的情况，可以通过监控中心发送召唤指令，要求摄像头传送即时图片。 异常情况主动上传图像:在线路和杆塔周围发生异常时，摄像机启动抓拍图片，立刻发送照片给中心。此功能为可选功能，需要根据项目需求增加相应的传感器。例如红外感应器、震动感应器等。 监控中心显示屏一次显示多个杆塔的界面，定时轮换更新各摄像头采集回来的图片。监控系统软件处理后迅速在屏幕上放大显示，对于线路的状况 图像监控示意图如下： 图1 微气象监测功能 微气象监测功能设计为（气温、湿度和风速）定时上传、召唤式上传和异常情况主动上传三种工作方式。 定时上传:气温传感器、湿度传感器和风速传感器设计为每小时上传1次气温数据、湿度数据和风速数据给监控中心（可以根据项目需求，更改采集时间间隔。）； 召唤式上传: 中心的管理人员需要了解某个监测点的微气象信息时，可以通过监控中心发送召唤指令，要求该监测点的传感器传送即时数据。 异常情况主动上传:在某个气温、湿度或则风速超过预定的警戒值时，数据采集将向监控中心发送告警信息。 数据采集终端 数据采集终端由图像监测终端、微气象信息传感器和通信主机构成，实现图像信息、气温数据、湿度数据和风速数据的采集并通过GSM移动网络发送到监控中心。 图像监测终端 图像监测终端由摄像机、摄像机支架、红外补光模块、除霜模块、电源电路等构成。负责监测属电线路和杆塔周围环境的情况，每组配有一台基于太阳能供电的通信主机。当摄像头抓拍到图像后，将采集的图片信息传送到太阳能通信主机。图像监测终端和太阳能通信主机之间通过电缆线连接，最大长度为20米。 图像像监控终端采用高性能的镜头，红外补光方案设计，“数字图像的压缩技术”、“视频信号的数字化输出技术”、“太阳能供电技术” “基于GPRS的无线传输图像技术”、“基于运动侦测的摄像头抓拍技术”、“数据加密技术”和GPRS通信技术等关键技术。 其主要性能参数： 图像格式： JPEG 图像大小： 640*480 工作电压： DC6V 工作温度： -40℃——+ 相对湿度: 日平均值不大于95% 海拔高度: ≤3000米 最大风速： 不大于34m/S（相当于风压700PA） 地震烈度: 8度 污秽等级: щ级 抗老化时间： 8年 聚焦距离：