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1、电力线路防外力破坏监控系统林强，齐鹏文，严德全(青海省电力公司检修公司输电检修中心，青海 西宁810003 )摘要纵观目前国内输电线路在线监测技术，主要以五部分组 成，分别为微气象系统、视频系统、泄露电流、覆冰观测、导线测 温。分另U在指定地点杆塔或金具上安装专用的在线监测装置后，利 用移动通信网络将在线监测数据发回服务器，进行分析观测。如有 特殊情况，或发生重大气象条件变化等，则自动发出预警短信于相 关责任人联系。但上述五种技术中只有视频系统有防外力破坏的监 控作用，但该系统也存在部分局限性，针对该问题，提出研制一种 利用主动红外线技术的防外力破坏在线监测技术。关键词主动红外线外力破坏在线监
2、测接收机 发送机Power lines against external damage monitoring systemLin Qiang Qi peng wen Yan de quan(Transmission Overhaul Center of Qinghai Electric Power Company Maintenance Company, Xining 810003)Abstract :Throughout the online monitoring of domestic transmission lines, mainly composed of five parts, r
3、espectively, for the micro-meteorological system, video system, leakage current, ice observations, wire thermometry.Respectivelydesignated locations on the tower or gold with installing a dedicated line monitoring device, the use of mobilecommunication network online monitoring data back to the serv
4、er, the analysis of observations. If you have special circumstances or the occurrence of significant weather conditions change, the automatic warning messages to contact the responsible person.Above five technical video systems monitoring role against external damage, but the system is also part lim
5、itations for the proposed development of a active infrared technology against external damage online monitoring technology.Keywords: Active infrared External damageOnline monitoring Receiver Transmitter0前言近几年来，随着电网结构的发展和完善，输电线路的建设得到了长 足的发展，但是，由于输电线路所处地理位置和环境条件的特殊性，杆 塔点多，面广，线长，终年暴露在野外，除了要遭受大风、雷击、暴 雨、
6、冰雪等白然灾害的侵袭外，人为因素、外力破坏引起的线路跳闸、 线路被迫停电事故的概率呈上升趋势，特别是在电力线路设备的运行维 护工作中，存在道路与输电线路矛盾不断，房障、树障突出。在路、 房、施工等与线路矛盾中，其中以城市建设和大型施工（公路、铁路、 林场）给线路造成威胁为主，这些不能不引起我们的极大重视。输电设 备遭受外力破坏原因众多，重点以电力设施遭受个别施工队伍或是个 人，为了本单位或个人的利益，不顾电力线路的安全，违章作业、野蛮 施工、违章植树、违章建房等等，造成电力线路跳闸、倒杆、断线等停电事故频频发生，使输电线路设施“伤痕累累”1视频在线监测系统原理与不足结合目前外力破坏形式多、地域
7、广，研究和探讨防止输电线路免遭 外力破坏的对策，遏制愈演愈烈的电力设施外力破坏，确保电网安全运 行是我们急需解决的问题。纵观目前的防范措施，一般采用加强巡视、 隐患监控、警民联合、加强电力设施保护宣传等手段进行预防，但是以 上方式存在一定的弊端，不能实现实时监控或提前发现新增外力破坏 点，目前最新的技术为输电线路防外力破坏视频监测系统，该系统是通 过对输电线路铁塔、电力设施等户外电力设备的视频监视，当出现警情 时能够白动触发图像、视频采集，并可在现场发出警笛鸣闪的同时将视 频 图像上传监测中心，宜可通过现场发出（真人语言）或从监测中心向 现场（远程喊话）的方式对破坏现场的人员进行有效震慑。但是
8、该系统 存在成本高、对视频采集器的要求高等特点，视频安装位置对采集效果 也有一定的影响，在复杂的通道环境下，有视频盲点，不能完全再现通 道的实际隐患情况。2主动红外技术原理主动红外报警器是由发射机和接收机组成，发射机是由电源、发光 源和光学系统组成，接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号 处理器等部分组成。主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器， 发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外 光束（此光束的波长约在0.80.95微米之间），经过光学系统的作用 变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传 感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报
9、警控制器。由发射机 发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况 下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有任何物质介入到该警戒线 时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变 化，经放大和适当处理，控制器发出报警信号。目前此类报警器有二光 束、三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多，最大 的优点就是防范距离远，能达到被动红外的十倍以上探测距离。3主动红外线在线监测系统的可行性结合目前的防外力破坏视频监测系统与防盗监测技术，对以上两种 技术进行整合、改进，可以研制出一种简单、方便、成熟的防外力破坏 在线监测系统，该系统，是利用主动红外技术、超低低功
10、耗技术、3G无线公网数据传输技术、太阳能及蓄电池供电技术、监控中心服务器软件 管理技术，能够对户外运行的高压输电线路的通道情况进行全天候、实 时监控，可有效减少由线路周围建筑施工（危险点）、树障、弧垂超标 等因素引起的电力事故。该系统为触发报警方式，可使管理人员第一时 间了解监控点的现场信息，可针对突发的异常情况采取适当的手段予以 人工干预，将事故的发生率或事故危害降至最低。达到24小时全天候监测的目的，大大减轻巡视人员的劳动强度，提高线路安全运行水平，为 线路运行单位提供直观可靠的线路安全信息。4设备安装该技术的核心主要是主动红外技术，在电力线路实际应用中，将结 合主动红外技术特点，分别在相
11、邻两基杆塔相应位置上分别安装一个对 应的红外发送机与接收机，两台机子之间的连接线即为警戒线，该警戒 线应为任何物体与带电导线的最小安全距离与预警距离之差，该距离应 视电力线路的电压等级进行高低的调节，同时在进行导线弧垂的监控 时，发送机与接收机之间的位置高低应由该档距的最低弧垂切线进行选 择、安装。发送机与接收机装置通过电源给两个装置供电，发送机发出 红外光束，相邻杆塔的装置接收机接受连续的红外线束，如果红外线是 呈现连续的、不中断的情况，说明无外力破坏或未超过警戒距离，说明 树障、施工等行为不会对电网、设备造成危害。如果红外线出现瞬间、 长时中断，说明外力行为已经对设备的安全运行造成隐患。安
12、装高度最小安全距离5拓展应用上述的主动红外监控系统可以通过与目前安装的在线监测系统进行整合，通过与已安装的在线监测系统所使用的超低低功耗技术、3G无线公网数据传输技术、太阳能及蓄电池供电技术、监控中心服务器软件管 理技术的技术整合、资源整合，红外监测系统可以以很少的投入起到远 程的监控、报警、警示作用，而且从成本控制、附属设备的结构、附件 的数量等方面有很好的技术优势、成本优势、运维优势。当红外监控系 统出现报警后，可以通过已安装在杆塔上的在线监测系统喇叭，现场发 出警笛鸣闪或从监测中心向现场喊话(远程)的方式对破坏现场的人员 进行有效震慑，同时可以立即组织人员针对突发的异常情况采取适当的 手
13、段予以人工干预，以减少电力设施被破坏的几率。6结语红外监控系统是通过主动红外监控装置准确的预防线路危险点的施 工、树木的生长、弧垂的超标的在线监测系统的拓展与创新。能够及时 掌握输电线路的运行状态，防止外力破坏事故的发生。该系统适合安装于易引起大型施工机械碰触导线的施工区域，因开采易发生开山炸石的 矿藏资源丰富的地方，因树木砍伐难度大的树障矛盾区域等杆塔上。因 此在系统选塔安装工作中，应根据破坏特点及发案率确定重点防护区 域。参考文献：1 康曼华.红外技术及其应用J.刊授党校.1997.2 高国龙.红外技术与应用J.红外.2003.3 吕泉.现代传感器原理及应用J.2006.4 王仲生.智能检测与控制技术J.2002.5 梁俭.输电线路增容在线监测在电力系统中的应用J.广东电力,2008,18(8):31- 36.