输电线路覆冰GPRS/CDMA在线监测预警系统方案

　　一、概述

　　随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量（稳定性、不间断性及伴随服务）要求也越来越高，因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。 远距离高压输电线路所处的地理环境、气候条件比较恶劣，特别是在冬季，因气温较低，湿度较高，导线上长时间结有覆冰，而且随着气温的降低和低温时间的延长，覆冰的厚度越来越大，由此给高压导线带来的重量载荷越来越大，当覆冰的总重量大到超过导线的强度极限时，即会造成断缆进而塔架倒塌的严重后果；我国由覆冰引起的倒塔、舞动、冰闪事故频繁发生，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，具不完全统计，国内电力行业每年因覆冰的原因造成断缆的事故时有发生，断缆带来的直接、间接经济损失达数十亿人民币，各超高压输电网局及电力公司为此一直在寻找有效的监测预警管理手段，针对超高压输电网局及电力公司这一迫切需求，为电力系统远距离高压输电线路研制了“输电线路覆冰GPRS/CDMA在线监测预警系统”。

　　二、系统介绍

　　输电线路覆冰GPRS/CDMA在线监测预警系统数据监测设备将自动监测导线覆冰后的重量变化、环境温度、湿度、雨量、风速、风向、气压及现场图像等信息，通过H7000 GPRS/CDMA DTU方式发送至监控中心，由监控中心专家软件根据建立的各种覆冰厚度计算、导线风舞仿真以及覆冰厚度增长率计算等模型来实时分析导线覆冰及风舞情况，及时给出除冰预警信息，预防铁塔、输电线路的覆冰到不可承受的重量，及时安排维护人员现场进行除冰，避免重大事故的发生，真正做到事故防患于未然。

　　三、系统组成

　　整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、无线传输部分、监控数据中心部分。数据采集部分采用西安金源电气有限公司研发生产的覆冰信息采集设备。数据传输部分采用H7000 GPRS/CDMA DTU设备，借助中移动和中联通的无线GPRS/CDMA网络平台做为传输媒介，只要有手机信号的地方就可以进行无线传输。监控数据中心采用Internet专线接入，有固定公网IP地址，前置机、数据库及图形操作软件等组成。 

　　图1 输电线路覆冰GPRS/CDMA在线监测系统组网图

　　如上图1所示，XFBM-x输电线路覆冰监测设备将自动监测导线覆冰后的重量变化、环境温度、湿度、雨量、风速、风向、气压等信息通过GPRS/CDMA DTU无线传输到指定的Internet监控中心，监控中心进行数据计算，及时给出除冰信号。 

　　图2 输电线路GPRS/CDMA远程可视监控系统组网图

　　如上图2所示，该系统是利用先进的数字视频压缩技术、低功耗技术、GPRS/CDMA无线通讯技术、太阳能应用技术，将输电线路现场图像、温度、湿度等环境信息通过GPRS/CDMA网络传输到监控中心，也可通过彩信发往相关管理人员的手机上，从而实现对输电线路及环境参数的全天候监测，大大减轻巡视人员的劳动强度，提高线路安全运行水平。 

　　图3 由输电线路GPRS/CDMA远程可视监控系统实时传到监控数据中心

　　如上图3所示，以上图片是由输电线路GPRS/CDMA远程可视监控系统实时传到监控数据中心，无需人员现场拍摄即可实时将当前的图片信息通过GPRS/CDMA传送到监控数据中心及维护人员手机上，图片信息可以定时上传及中心主动下发命令方式采集，单套监控装置可监控多路目标，用户可自由设定图像质量、大小、色彩及饱和度等，并采用红外探测技术，白天和晚上均可看到清晰的图像，产品具有红外远程调焦，全方位旋转等多种规格，适合各种应用需求，系统软件具有强大的查询、比较、分析、打印功能，可及时了解设备及环境变化信息，为事故预防及事后分析提供事实依据。

　　四、系统特点

　　1、数据准确率高；

　　2、设备上电后自动拨号，无需人为的干预，维护简单；

　　3、提供基于本地的系统配置和维护接口，支持远程配置和维护；

　　4、强大的网络管理功能；

　　5、提供永远在线和按需拨号两种方式，按需拨号方式在需要传输数据时才与数据中心建立连接；

　　6、提供基于图形操作界面，使用方便；

　　7、网络易于扩展；

　　8、提供远程升级和重启动的功能。

　　五、总结

　　借助中移动和中联通公司的GPRS/CDMA网络所提供的数据分组交换服务，利用CDMA/GPRS通讯产品，能够顺利完成各级监测点的数据实时采集，为输电线路覆冰预警系统的实时监测、预警预报，提供了畅通、快速、可靠稳定的通信信道，为除冰决策和维护指挥调度工作提供了非常科学的分析依据。节省了传统询查的人力物力、回避了询查人员的生命安全、为事故发生地的抢得应急行动的时间。