输电线路防外破智能预警系统的设计和应用.pdf
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1、光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明电气191输电线路防外破智能预警系统的设计和应用李 峰,方 敏,龚 晨,李 涛,周 哲国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司,浙江 嘉兴 314400摘要:当前,加强智能预警系统在输电线路防外破中的应用已成为重要研究课题。文章针对输电线路防外破智能预警系统的设计和应用,首先介绍输电线路外力破坏的类型,然后分析智能预警系统的结构和工作原理,详细论述输电线路防外破智能预警系统的设计,包括视频监测分机设计、通信网络设计、后台监控中心专家分析系统设计,最后总结输电线路防外破智能预警系统的应用效果,以此充分彰显智能预警系统的应用优势,不断提升输电线路
2、的防外破水平。关键词:智能预警系统;输电线路;防外破分类号:TM750 引言目前,我国电力系统的完善程度越来越高,相关科技水平提升迅速,这使得我国对电力的依赖性明显增加,因此必须确保输电线路供电的可靠性和安全性。在输电线路中,输电线路防外力破坏(防外破)与智能预警系统之间联系紧密,作为新型的在线巡视系统,智能预警系统可以显著增强输电线路的稳定性和安全性。通常来说,输电线路的地理环境具有一定的复杂性,气候条件的变化也比较大,电力故障难以避免,而且人工巡视存在较多的薄弱点与空白点。在电力工作中,电力人员必须及时处理输电线路故障,积极构建在线巡视系统,借助智能预警系统进行输电线路防外破,从而实现智能
3、电网的高效化建设。1 输电线路外力破坏的类型输电线路的分布非常广泛,既在城市建筑物和公共设施中铺设,也跨越湖泊、山林等偏僻位置,很容易受到外力破坏,如异物短路、施工不当等,从而引发故障。其中,异物短路是诱发短路现象的主要原因。在输电线路外力破坏中,施工不当占据较高比重,主要是指在吊重物时,吊车等机械工具会威胁到周围的输电线路,加剧线路对地故障的出现概率,不但会使线路故障范围变大,而且会对操作人员的生命安全造成影响。此外,在取土过程中,如果没有落实安全施工标准,电线塔基的稳固性会受到影响,甚至倒塌,从而无法确保输电线路的完好无损1。2 智能预警系统的组成和工作原理智能预警系统组成结构包括杆塔终端
4、系统和后台主机系统等部分。杆塔终端系统的组成包括红外感知和成像模块,在数据采集和处理方面发挥着重要的作用,可以充分满足电力系统的巡视要求。应加强对光电分离技术和光纤通信技术的应用,实时连接杆塔终端系统和后台主机系统。后台主机系统会对全线杆塔的终端设备和整个网络实施统一管控,并详细记录数据和操作情况。在电路发生异常情况时,智能预警系统充分发挥预警功能,最大限度地规避意外事故。通常来说,设备安装高度与地面之间的距离最低为 6 m,最高为 8 m,需要在输电导线弧垂 5 m、6 m、8.5 m 位置设定导线安全纵向距离三级预警防区。管理人员或监控室借助手机或计算机发布“布防”指令后,智能预警系统主机
5、会迅速进入工作状态。如果物体高度与高压线警戒距离较近,会触发相应的语音提示,主机会通过 GSM 无线网络向相关管理人员发送报警信息,以便管理人员直接远程操作,或与电力 110 保持密切协作,进行联网处置和视频监控联动,可以为管理人员评估物体高危动作风险和开展紧急操作工作提供极大的便捷2。3 输电线路防外破智能预警系统的设计3.1 视频监测分机设计3.1.1 视频监测分机的组成模块视频监测分机采用模块化设计,包括云台摄像机、视频采集模块、视频处理模块、通信模块等组成模块。作者简介:李峰,男,本科,副主任技师,研究方向为输配电运检。文章编号:2096-9317(2023)03-0191-03 照明
6、电气 2023 年 第 3 期 总第 178 期 光源与照明192输电线路现场发生异常情况时,智能视频监测分机会通过 OPGW/光纤+Wi-Fi 通信方式向后台监控中心发送现场情况。(1)云台摄像机。智能预警系统主要依靠云台摄像机采集现场图像,摄像机是智能预警系统的前端装置,其拍摄效果不仅关系到智能视频分析识别的难易程度,而且是计算结果的重要影响因素,必须正确选取摄像机。通过分析智能预警系统系统的应用特点,带云台的可见光模拟摄像机可以满足不间断、持续化监控的需求,采用二自由度云台,可以拓展监控范围,调节摄像机的相关参数,如预置位、焦距等参数,从而不断提升视频采集质量。(2)视频采集模块。云台摄
7、像机采集的模拟视频信号会通过视频采集模块解码为数字信号,然后传输到视频处理模块进行相应的处理3。(3)视频处理模块。视频处理模块主要负责传输和分析处理数字视频信号,其使用 DDR2 存储器作为缓冲中心。DDR2 广泛用于系统代码运行、图像数据搬移等过程,可以存储启动代码和数据4,也可以存储文件系统等信息。3.1.2 视频监测分机的架构一般来说,视频监测分机主控板的结构为 ARM+DSP 架构。视频采集和处理模块的通信采用 SIP 协议,可以向 ARM 端顺利传输采集的视频信息。之后,ARM会调用 DSP 中的视频差异化算法,对现场图像进行分析。如果存在大型机械靠近、行人爬塔等情况,系统会与喊话
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