线路监控范文

2024-08-27

线路监控范文（精选8篇）

线路监控第1篇

1 高压输电线路视频监控技术的重要性

在长途输电的过程中, 由于电阻的存在会导致输电效率变低, 输电稳定性难以得到保障。为了减少电能在电线上不必要的损耗, 提高输电效率, 电力系统采用了高压输电的方法, 所以确保高压输电线路的安全、稳定对于维护输电稳定性, 保障输电效率具有重要意义。可是高压输电线路的跨度往往比较长, 离城市的距离也比较远, 甚至还需要翻越崇山峻岭。如果仅仅依靠人工手段很难实现对高压输电线路的监控和检修, 所以将视频监控技术应用于高压输电线路上, 可以使电力工作人员对高压输电线路进行实时有效的监控, 及时发现并解决高压输电线路中存在的故障, 从而保证输电的安全稳定。

2 高压输电线路视频监控的工作原理

2.1 主要功能

高压输电线路视频监控既要有视频实时采集、信息传输等基本功能, 又要有超高的环境适应性, 即不论在何种环境 (山地、森林、荒原、农田) 任何天气条件 (晴天、暴雨、暴风雪甚至台风) 下都可以正常运行。监控的正常运行对整个高压输电线路的平稳运行具有决定性作用, 所以为了使整个监控系统可以平稳的运行, 监控系统要根据高压输电线路的特点设计一些具有针对性的功能。通常来说监控系统应当具有以下几点功能:采集视频、视频解码、传输;发现危险或故障时及时报警, 并进行分析;摄像头应当具有防寒、防水、耐侵蚀、夜视等功能;寿命长, 能耗低。

2.2 工作原理

视频监控系统主要由以下几个部分组成:视频采集、编解码部分、传输部分、控制中心、点播等。各个部分之间都通过网络相连, 每个部分处理完信息以后都会自动传递到下一部分, 其主要工作流程是首先视频采集部分通过摄像头采集信息, 然后将这些信息发送给编码部分进行编码处理, 编码完毕以后将视频传输到控制中心, 控制中心经过解码处理以后就可以将信息显示在显示屏上。此外控制中心还提供点播服务, 用户可以通过控制中心来观看自己需要的视频信息。

3 高压输电线路视频监控的关键技术

由于高压输电线路对输电稳定性、对千家万户的日常生活、工厂的正常工作有着重要影响, 所以它对视频监控也具有较高的要求。前文中笔者简单介绍了监控系统的构成, 下面笔者就对其中的关键性技术逐一进行深入介绍。

3.1 防护技术

由于高压输电线路主要处于野外, 所以高压输电线路的监控系统也往往暴露在外, 所以要对监控系统中的一些重要器件施加必要的保护措施, 比如防水、防寒、抗侵蚀、防雷击等等。此外与核心功能相关的元器件, 应当采用高性能的产品, 有些条件特别恶劣的地区甚至需要采用那些达到军品级别的元器件。只有这样才能保证监控系统在恶劣的外部环境中能够正常稳定的工作, 使监控系统发生故障的概率降到最低。

3.2 超低功耗技术

为了确保实时监控, 提供实时信息, 监控系统都是连续24小时不间断的进行工作, 或许监控系统不如电气设备的能耗量大, 但是监控系统中的耗能器件多、时间长, 积少成多, 一年下来其能耗量也不是一个小数目。所以对监控系统的能耗问题进行研究就显得十分有必要了。为了尽量节省成本, 降低能耗, 系统就必须具备超低能耗的特点。在元器件的设计和采购中, 才不影响系统功能的前提下, 尽量选取低能耗的元器件, 并做好系统优化使监控系统的能耗维持在非常底的水平, 此外还可以利用太阳能等可再生能源来为系统供应部分能源。

3.3 传感器技术

传感器是监控系统中不可或缺的器件, 是整个系统的“感觉器官”, 是获取信息的主要渠道。监控系统不但要收集视频信息, 还要收集各种外界信息 (比如:天气、气候、植被) , 从而做出相应的调整, 保证系统可以稳定的运行。但是由于自然环境的复杂性, 所以对传感器的要求也比较高, 传感器应当具有较强的环境适应能力, 在各种环境中都可以准确的捕获外界的信息。

3.4 无线通信技术

信息传输是监控系统的主要功能之一, 只有将收集到的信息传递到控制中心, 监控系统才能发挥其应有的价值。但是由于高压输电线路跨度太大, 通过有线的方式传递信息难度比较大, 而且当前无线通信已经发展的十分成熟了, 所以通过无线方式进行信息传递, 具有不可比拟的优势。目前监控系统常用的无线技术有3G网络、GSM、CDMA等。可以将现场收集到的信息快速高效的传递到控制中心。

3.5 视频采集技术

视频采集技术是监控系统最基础的技术之一, 视频采集主要通过视频采集卡来实现, 图像采集卡会将摄像头收集到的图像信息进行处理, 并在计算机中保存下相同的数据文件。此外人们还可以通过后期处理来获得质量更高的视频信息。

4 结论

高压输电线路对整个电网系统的供电稳定性有着重要影响, 为了提高供电安全与稳定, 必须对高压输电线路进行全方位的监视, 但是由于自然条件的限制, 很难通过人工方式进行监控, 所以必须采用现代化的视频监控, 使用视频监控不仅省时省力, 还可以及时发现、及时报告高压输电线路中出现的故障, 使工作人员在第一时间获取故障信息, 从而保证输电线路的畅通无阻。

参考文献

[1]何川.高压输电线路视频监控技术研究[D].北京交通大学, 2012, 04 (09) :11-17.

[2]岑宏旗.输电线路视频监控系统的功能和应用[J].科技创新导报, 2012, 06 (05) :13-17.

线路监控第2篇

500千伏输电线路实时监控装置安装项目可

行性研究报告

（窑武5915线、王含5435线、含店5436线、±500kV宜华线）浙江湖州段

湖州电力局

2008年 07 月

项目名称：批准：

审核：

编制人员：

输电线路实时视频监控系统的安装

500千伏输电线路技术改造项目可行性研究报告

第一部分总论

1、技改项目负责或承办单位：湖州电力局

2、技改项目研究的主要依据：

A、本单位（及地方经济）发展规划：本项目被列入局“科技进步十一五”规划。

3、项目概貌：对易盗区及可能遭受外力破坏的危险点进行实时视频监控，以期减少输电线路外力破坏事件的发生，并能完善事故取证工作。

4、结论与建议：盗窃、违章建筑、违章施工、吊装、交通碰撞等引发的电力设施外力破坏恶性事故频繁发生，直接威胁着电网的安全运行。加强对电力设施保护的投入，减少外力破坏事件已是刻不容缓。

对易发生外力破坏区域进行实时监控是目前降低外力破坏案件发生较好的措施之一，建议对易盗区、违章施工现场等区域安装阶段性的实时视频监控系统，掌握现场实时情况，以便能够及时采取措施，降低外力破坏事件。

第二部分项目背景与发展概况

1、项目提出的背景

2005年，国家电网公司系统66千伏及以上输电线路因外力破坏引起输电线路跳闸共691起，占同口径线路跳闸总次数的28％；造成输电线路非计划停运366起，占同口径非计划停运总次数的39％。2005年，国家电网公司系统共发生盗窃、破坏电力设施案件12554起。10千伏及以上变压器遭受外力破坏2400多台，倒杆（塔）300多基，丢失、受损输电导线 4000多公里、电力电缆 200多公里，塔材近5万件，直接经济损失8875万元。给电网企业造成了重大的经济损失，而且极大影响了正常生产、生活秩序和社会公共安全。我局电力设施遭受外力破坏的事故、案件也呈不断上升趋势，一些单位和个人违章修建、施工、吊装、驾车碰撞、高空抛物等引发的电力设施外力破坏事故、案件频繁发生，直接威胁着电网的安全运行。

更值得重视的是我局管辖的500kV线路是国家超高压联络线，是西电东送的重要通道，在全国联网中承担着重要的安全责任。外力破坏电力设施的事故如果得不到及时有效的遏制，就有可能造成类似美加大面积停电的恶性事故。为保障电网安全可靠运行，保护国家、企业财产不受侵害，保护人民群众用电安全，加强对电力设施保护的研究，严防外力破坏已是刻不容缓。

2、项目实施的目的

对易盗区及可能遭受破坏的危险点进行实时视频监控，以期减少输电线路发生被盗、碰撞等外力破坏。

3、项目实施的必要性

我局管辖的500kV线路是国家超高压联络线，是西电东送的重要通道，在全国联网中承担着重要的安全角色。外力破坏事件如果得不到及时有效的遏制，就有可能造成类似美加大面积停电的恶性事故。为保障电网安全可靠运行，保障经济稳定运行，保护人民群众用电安全，加强对电力设施保护的研究，严防外力破坏已是刻不容缓。

4、项目实施环境、条件分析

我局已经有过对变电所、办公楼进行监控的成功经验，拥有一个设备先进的消防监控中心。通信网络设施齐全，参与项目工作人员均为大专及以上学历，人员专业经验丰富，这些都为本项目成功开展奠定良好的基础。

5、项目发展的概括

国内外已有通过无线公网进行图像监控系统，一般有远程数据图像采集器、图像监控服务器和图像监控客户端组成。远程数据图像采集器一般是一台嵌入式计算机，它部署在图像监控的现场，它从 CCD 摄像机采集视频信号，然后把图像数据进行编码和压缩成为数字视频数据，最后利用微波传输模块将图像发送到图像监控服务器。图像监控服务器和图像监控客户端分别是装有远程图像监控服务端软件和客户端软件的 PC 机，它们都连接在互连网络上。国内也有利用图像监控对无线带宽要求较低特点，利用已有无线公众网络将图片信息传输回监控中心，甚至以彩信方式将图像传回，因而技术较成熟，成本较低。缺点是图像滞后较多，经常图像传回后，现场情景甚至已经发生了改变，错过了有用信息的拍摄。因为滞后对摄像头无法进行实时遥控，不能对现场情况作有效的掌控。

第三部分项目投资规模

1、项目寿命期分析

根据电子设备寿命分析，本设备寿命至少在5年。

2、项目寿命期内的需求发展规模和趋势

因为设备在一个区域监控任务完成后是可以转移至另一区域继续监控。因此，在预计的寿命期内首次发展规模是能够满足需求的。

3、项目投资规模

本项目硬件由CDMA无线视频一体化监控设备、彩色一体摄像机、太阳能板蓄电池、监视服务器、CDMA通道等组成。每个监控点概算为8万，后台控制系统概算6万元，湖州局管理的设备7个监控点基本能够满足阶段性（监视完毕后，监视设备可以转移）监控需要。因此，总投资概算为62万元。

第四部分项目的技术方案确定

无线监控系统构成一般前端摄像头、编码器、无线传输、解码器、终端监控设备组成。除无线传输外，其它设备都在安防等领域有着成熟的应用。无线传输因为带宽的原因，传输单桢图像问题不大，传输清晰、无滞后视频流就成为无线监控的关键技术。

方案

一、在铁塔或车载上安装高倍摄像头，通过MPEG4格式的图像编码器将视频图像即时压缩，通过5.8G（约2M带宽）的无线设备传输到就近的局域网内，最终将信号传输到监控指挥中心，通过视频解码器解码后上电视墙。也可以通过IE浏览器的方式即时点播任意监控点的监控图像。监控前端通过太阳能的形式给设备供电。监控中心可以通过键盘监控每路前端图像并进行镜头，方位控制等，并进行即时录像。

方案

二、将现场监控数据通过5.8G的无线设备直接传输到监控中心。就近接入变电所、电厂、供电所等单位还受不同行政管辖、接入点是否留有用电、网络接口的影响，维护起来也不方便。湖州电力局所辖的110kV及以上线路大部分处于局监控中心半径60kM范围内，利用5.8G微波直接传回只能部分满足现有需求。

方案

三、现场监控数据利用移动公网传输至监控中心。现有可用的移动无线公网有GPRS/CDMA。利用无线公网传输可以解决微波传输受视距限制，安装、调试方便，成本也大幅度下降。

因此，我们认为方案三是目前最好的选择，速率较快的CDMA带宽上有153kb/s，项目计划利用2条CDMA通道作为无线传输通道。

第五部分环境保护与生产安全

1、环境保护的可行性研究

本设备安装不破坏植被，除与移动运营商数据通信外，无电磁辐射，对环境影响几乎不存在。

2、对安全生产的影响或作用

对易盗区及可能遭受破坏的危险点进行实时视频监控，能够减少输电线路发生被盗、碰撞等外力破坏事件的发生。

第六部分项目组织及实施进度的安排

1、项目组织结构：

2、项目实施时期的各阶段安排 2009年02 月完成方案确定 2009年 05 月完成相关设备采购

2009 年06 月完成系统安装，进行试运行阶段 2009年 12 月完成项目验收

第七部分项目投资估算

项目全部投资和总成本费用：62万人民币。

第八部分经济效益评价

1、项目经济效益评价

能够对危险点进行实时监控，有效地减少故障发生。缓解人员紧张局面，节省人力、车辆及出差费用。减少恶性事件的发生，提高电网可靠性。

2、社会效益评价该项目的完成能够有效减少设备故障发生，提高供电可靠性，为地方经济的稳定发展提供可靠的电力保障。第九部分结论与建议

结论：盗窃、违章建筑、违章施工、吊装、交通碰撞等引发的电力设施外力破坏恶性事故频繁发生，直接威胁着电网的安全运行。加强对电力设施保护的投入，减少外力破坏事件已是刻不容缓。

高压输电线路视频监控技术探析第3篇

1 高压输电线路视频监控技术要点

1.1 监控可视化

高压输电线路是整个供电系统中最主要的供电设施, 因此, 在对其进行监控的过程中, 一定要实现监控的可视化, 这也是视频监控系统构建的基础。如果, 在系统运行过程中不能实现对高压输电线路的运行状态进行可视化监控和监测, 就会导致高压输电线路即使出现一些潜在问题也无法顺利发现, 就会影响整个供电系统正常运行。因此, 在构建视频监控系统的过程中, 就要实现对整个高压输电线路的全面可视监控, 将视频监控所具有的可视化优点发挥到极致。

1.2 监控智能化

高压输电线路视频监控系统应该具备智能化特点, 在高压输电线路视频监控系统运行过程中, 应该能够根据供电系统中预先设计好的监控流程对高压输电线的运状况进行智能监控, 并能够根据高压输电线路监控的需要对监控进行智能调整, 确保监控的高效性。

1.3 系统应该具有可扩充和可升级性

当前, 在供电系统的输供电过程中, 高压输电线路已经逐渐向着特高压输电线和超高压输电线路发展。因此, 高压输电线路视频监控系统的构建应该要具备可扩充性和可升级性。如果供电企业需要对视频监控系统进行调整, 不需要重新构建, 只需要直接对现有视频监控系统进行扩充或者是升级即可, 在确保视频监控系统能够正常运行的基础上, 尽可能降低供电企业的系统构建成本。

1.4 为供电系统的调度提供参考

为了能够更好的实现对供电系统的供输电和电力调度进行高效管理, 在高压输电线路视频监控系统构建的过程中, 应该遵循供电系统管理和调度一体化原则, 使视频监控系统不会脱离整个供电系统独自运行, 方便直接为供电系统的调度提供准确参考依据。这样, 既能够实现视频监控系统运行的高效性, 使视频监控技术能够得到充分利用, 还能够更好的保证整个供电系统的高效运行, 为提升供电系统运行的稳定性和安全性提供强劲推动力。

2 高压输电线路视频监控系统中的关键技术

2.1 防护技术

高压输电线路为室外设施, 因此, 高压输电线路视频监控系统也需要长期暴露在室外, 受环境影响比较重。在视频监控技术中, 防护技术是最为重要的一种技术, 其需要对视频监控系统做好全面防护。比如雨水防御、雷电防暑、酷暑和严寒防护以及线路抗张拉防护等。同时, 为了确保从根本上做好对高压输电线路的防护, 一些暴露在室外的特殊部位的元器件应该采用高性能元器件, 比如军品元器件, 以此来确保高压输电线路和视频监控系统的抗干扰能力。

2.2 低能消耗技术

正常情况下, 高压输电线路是全天候运行, 所以, 为了能够确保视频监控系统对高压输电线路进行高效监控, 也应该24小时全天候运行。因此, 基于该特点, 低能消耗技术就成为视频监控中比较重要的一种技术, 用来解决降低视频监控系统电能消耗, 维持系统全天候、高效率运行。设计人员在对视频监控系统进行构建的过程中, 在不影响整个系统运行效率的情况下, 所有元器件都应该采用低消耗元件。

2.3 智能传感技术

智能传感技术是视频监控的核心技术, 其对实现对高压输电线路进行高效监控具有极为重要的影响作用。智能传感技术的主要作用是对视频监控系统所获取的监控信息, 比如图像信息、视频信息、数据信息等进行扑捉收集, 并将其传回监控系统, 由监控系统对所有相关信息进行分析和处理, 进而获取监控结果。除此之外, 传感器还担任着扑捉环境信息和气候变化信息等任务, 确保系统的正常运行, 避免受到环境的影响。

2.4 无线通信技术

无线通信技术的主要作用是实现系统内信息的远程无线互换, 是整个视频监控系统运行的基础。我国供电企业的供电范围非常大, 因此要想将视频监控系统的监控信息传递到供电系统控制中心只能够依靠无线通信技术。如图1所示, 即为无线高压输电线路视频监控系统结构示意图。

当前, 在高压输电线路视频监控系统中, 应用最为广泛的无线通信技术主要为GSM、CDMA、GPRS网络技术和3G无线网络通信技术, 局部地区实现了4G无线网络通信技术的应用, 具有比较明显的优势。

2.5 数据加密技术

数据加密技术对提升视频监控系统运行和信息传递安全性具有极为重要的影响, 常用的数据加密技术主要有替换和置换两种。数据替换加密, 是通过特定的密钥, 将系统数据的明文字符替换成为密文字符, 以此来实现数据加密。而数据置换加密, 是以特定的组合置换规则, 将原有的数据明文字符进行重新排列, 以此实现数据加密。在数据加密过程中, 单用其中任何一种加密技术都无法确保数据加密的安全性, 因此, 当前多采用两种加密方式混合的方式对数据进行加密处理。

3 结束语

当前, 人们对供电系统运行的稳定性和安全性都有了更高的要求, 这就为供电企业的供电系统管理带来了一定工作难度。在供电系统中, 高压输电线路运行状态对整个供电系统运行的稳定性和安全性具有极为重要的影响, 因此, 供电企业应该加强对高压输电线路的管理, 并通过构建视频监控系统等方式来不断提升管理效率。

摘要：文中以提升高压输电线路监控系统监控效率为主要目的, 对视频监控技术进行探讨和分析。

关键词：高压输电线路,视频监控,监控技术

参考文献

[1]王秋瑾.架空输电线路在线监测技术的开发与应用[J].电网技术, 2010 (01) .

防窃电输电线路远程监控系统的开发第4篇

为查处和打击电量数据来判断用户是否窃电, 能够从根本上有效发现各种窃电行为提供了有效的技术手段和现场窃电证据, 为客户提供实时、直观地了解用电用户实时用电情况, 由中国电力科学研究院研制的防窃电输电线路远程监控系统已经在各地电网企业专项反窃电行动中发挥了重要的作用。

1 窃电行为的现状

窃电行为不但严重损害了供电企业的合法权益, 扰乱了正常的供用电秩序, 严重影响了电力事业的发展, 而且给电网安全带来了严重威胁。2013年, 国家电网公司加大了反窃电工作力度, 共查处窃电案件8.76万起, 追补电量2.63亿k Wh, 追回电费和违约使用电费5.5亿元, 移交公安部门处理的大案148件。近年来, 随着经济的高速增长和科技的发展, 窃电技术也随之升级, 呈现出窃电手段高科技化、窃电方式隐蔽化、窃电过程策略化、窃电数量大额化的特征。

针对窃电行为, 用电管理部门采取了多种防窃电措施, 也出现了多种防窃电产品及技术, 上述措施及技术起到了一定的防窃电效果, 但也存在着一些缺陷, 如实时性差、投资大、功能单一、不能同时解决多种窃电手段并存的窃电行为。防窃电输电线路远程监控系统就是在这个背景下产生的。防窃电输电线路远程监控系统主要由以下几个部分组成:数据采集器、带有无线数据接收功能的现场终端设备、用户计量多功能表、系统主站等。

2 输电线路防窃电远程监控系统的原理

输电线路防窃电远程监控系统是依托数据采集服务器中的用户数据, 利用开发的防窃电特定智能分析模块, 进行实时监控的体系。该系统的工作流程如图1所示。

一旦发生窃电行为, 系统即报警, 并由控制台自动发送信息给用电稽查人员。

3 防窃电算法原理

在现有配电网中, 因为一般在用户侧安装高压用户的计量装置, 这种情况下, 所计量的电量就与线损无关, 而仅仅和变压器的损耗有关。防窃电的算法研究应从变压器损耗的研究入手。

3.1 变压器损耗算法

3.1.1 等值电路法

图2表示某一变压器的等值电路。

这样, 我们就得到变压器阻抗支路的损耗:

3.1.2 计量电量推算法

设:t时间段内计量的有功、无功电量为WP、WQ

因为WP=Pt WQ=Qt

(其中P为计量的平均有功功率、Q为计量的无功功率)

3.2 防窃电算法推导

由于一般窃电发生时, 它没有改变继电保护回路, 而是改动了计量装置。因此, 我们可根据公式 (1) 、 (3) 可分别计算出两个。其中I, U, P2, Q2为采集的变压器出口处的数值, WP、WQ为电能表采集的表底数值, 系统依据计量时间自动运算得出P, Q。

而我们用Y表示根据采集数据实际测得的与的差值,

不难得知:Y与I, U, P, Q, X, R相关, 还与电网结构Φ及采集误差E有关, Y其实就是窃电功率。

依据上述推理, 我们可构建出函数F:Y=F (I, U, P, Q, X, R, Φ, E) , 其中I, U, P, Q, X, R, Φ, E均为矢量, 依次为:窃电功率、函数、电流、电压、有功功率、无功功率、元件电抗、元件电阻、电网结构、误差。

F仅仅和电网结构Φ、电流、电压、功率相关, 而与窃电手段和方法、窃电户数量、时间无关。

当Y>Ylimit时, 有窃电行为;当Y≤Ylimit时, 则无窃电行为。

4 结论

随着无线通信网络的发展, 防窃电输电线路远程监控系统已成为供电企业发展的必然趋势, 将其无线电能计量监测报警系统使用在用电检查上, 电力督察部门可以杜绝人情电、关系电, 用电检查人员能够综合分析用户各种用电情况, 及时发现异常用电嫌疑户, 并提供连续跟踪可疑户的功能, 为防窃电工作提供了有力支持, 为用户排忧解难, 具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]刘雷.电力营销反窃电工作中的负荷管理系统探讨[J].科技创新与应用, 2014 (03) :155.

[2]冯敏.试论我国常见的窃电方式及相应的防范措施[J].科技风, 2013 (07) :214.

[3]刘永劭.集抄改造背景下防窃电技术的应用与探讨[J].中国电力教育, 2013 (11) :211+217.

线路监控第5篇

1 无功自动监控和补偿系统的概述

1.1 无功自动监控和补偿系统原理

电网当中所产生的电力负荷被称为功率, 根据其是否有效做功可以分为有功功率和无功功率, 如果设有功功率为P, 无功功率为Q, 则电网的实际功率, 而这与数学理论当中的勾股定理相同, 将其转化为三角函数进行分析, 其中直角边和斜边之间所形成的夹角Φ被称为功率因数角, 而功率因数则可以用cosφ=P/S来进行表达, 功率因数是对电力负荷性质的一种表达, 是配电网络运行过程中重要的经济分析指标, 功率因数直接影响了变压器在对有功电流进行输送时的效率, 同时也对输电线路的磨损产生了一定的影响。

在输电线路当中, 电流在电感性和电容性元件当中做功情况不同, 实际运行过程中电感电流和电容电流的方向正好相反, 如果根据相应的比例安装电容元件, 就可以有效使两种电流互相抵消, 使得电压和电流之间的夹角缩小, 提高做功效率, 产生无功补偿情况。

1.2 无功自动监控与补偿系统的设备

通常情况下无功补偿系统中的设备除了基础的电源、发电机之外, 还含有同步调相机、静止无功补偿器以及静电电容器等。其中同步调相机是一种与空载运行的发电机特性相似的设备, 在过励磁运行过程中能够给无功补偿系统提供无功电源, 借此提升系统的电压;而在欠励磁运行过程中, 该设备则可以有效吸取无功功率, 起到降低系统电压的作用, 因此该设备主要是为了保证系统运行中的稳定性, 根据实际情况改变输出电压, 减小功率的消耗。

2 无功自动监控和补偿系统的设计

2.1 系统框架的设计

根据农网配电线路的实际情况来看, 其无功补偿系统框架的设计必须遵从以下原则进行:

首先是其设备的适用范围必须根据我国农网电量参数的实际需求而定, 其中的数据测量设备必须能够快速准确地对远端电压、电流等数据进行测量和存储, 同时还需要具备记录电表运行情况和故障情况的功能, 设备的体积也必须适中, 这样可以为后期升级和设备加装提供帮助。其次, 各设备之间的数据传输必须流畅, 应将数据客户端转发软件进行应用, 完成互联网通讯结合战略, 实现系统的远程数据传输和实时同步, 使电网控制人员能够获得农网整体的运行情况、故障数据等。第三, 该系统下的软件必须具备能够接受不同位置传输的远程数据功能, 并且能够在操作界面上显示电量参数, 满足管理者的远程操作需求, 对电流电压的运输进行监控和预警, 对传输的数据进行处理、存储, 并附有扩展的功能接口。目前国内所应用的农网配电无功补偿系统一般分为四个层次, 包括数据采集、传输、存储、分析调用, 各数据层均有相应的功能模块提供支持。

2.2 系统功能模块的设计

首先, 在设计数据采集模块时应对其主体进行确定, 包括智能电表和集中采集设备, 因为农网一般选择以三相三线或四线电表作为首选, 其能够实时测量配电网中的电压或电流, 并对有功功率和功率因数进行分析, 使用智能多功能电表获得的数据精确度较高, 其运行环境也符合我国农网的需求, 本身功耗较低, 一般不会超过2W, 并且大小适中, 能够被安装在多种运行环境的当中。集中采集设备则主要是远程控制终端, 其能够对变压器的数值进行测量, 保证数据的时效性和远程传输性。其次, 数据收发模块则主要是以计算机和服务器为主, 利用这两种设备之间建立的远程数据传输功能, 对采集设备上的数据进行解析, 其中计算机的客户端可以通过TCP/IP网络协议与主配电站设备建立数据联系, 并且该网络协议的适用范围较广, 属于互联网基础性协议的一种。第三, 数据存储和显示模块主要是为了方便操作人员的对系统的控制, 其中主要包括VC监控、SQL数据库、VS.NET等, 利用VS.NET2008作为软件的开发平台, 建立数据库管理系统。第四, 分析模块主要是对输入和输出的数据进行计算机算法分析, 使得系统能够输出很合理的无功电容量, 同时返回所输入的电量。如果想要保证该系统计算的准确性, 就必须要对农网配电线路中的各种损耗进行确定, 包括线路和变压器损耗, 而这需要数据收集模块进行提供。

3 结语

农网配电线路是村镇地区电能的主要输出环节, 利用无功自动监控与补偿系统能够有效提升农网的输电效率和稳定性, 保证村镇地区经济发展。

摘要：随着我国现代经济的不断发展, 人们对于电能的需求量也逐渐增加, 这给现代电网的配电线路带来了巨大的压力, 尤其是技术相对落后的农村配电网络。本文即是对农网配电线路无功自动监控和补偿系统进行研究, 探讨了无功补偿技术的原理和设备类型, 并对无功自动监控与补偿系统的框架和功能模块设计进行阐述, 以期能为相关工作提供参考。

关键词：农网配电线路,无功自动监控与补偿系统,设计

参考文献

[1]孙伯强.浅析农网10KV配电线路智能无功补偿系统[J].科技信息, 2011 (10) :741-742.

[2]单永梅, 包文俊, 卿旺, 等.10k V农村配电网杆上无功补偿的计算[J].电力电容器与无功补偿, 2011, 32 (01) :102-103.

[3]李丹.特高压变电站无功补偿研究[J].武汉大学学报, 2011, 04 (04) :63-65.

线路监控第6篇

高压铁塔是电力传输的关键设备, 每个高压铁塔价值数十万元, 一旦被盗, 损失少则数万元, 多则几十万元, 影响电力供应的损失则更大。故采取严密的防盗措施是关系电力供应的大事。由于许多输电线路都建设在地形比较复杂的地区, 存在诸多不安全因素, 在天气恶劣的情况下, 对线路巡检工作人员是严峻的考验。

输电线路视频监控防盗报警系统, 以视频监控为主, 传感器告警为辅, 对铁塔进行全方位的监控。工作人员在监控中心利用电脑, 或在野外利用智能手机、3G上网笔记本即可随时随地查看铁塔、线路的状态, 大量减少巡检人员的工作量。

2 系统总体构成

本系统结构如图1所示, 包括监控中心、监控终端和智能终端设备, 监控中心主要由流媒体服务器、短信服务器和视频控件客户端组成, 实现对前端设备视频流的获取、转发、保存, 同时能够实现视频的实时预览、云台控制、视频属性控制、设备激活、服务端录像文件回放和下载, 并能显示前端视频服务器的设备状态等。输电线路监控终端实现前端视频信息及传感器信息的采集, 主要由视频采集模块、风光互补供电系统等组成。数据传输采用现今成熟的3G无线公网技术, 实现前端监控终端和后台监控中心的数据交换。智能终端设备 (智能手机、3G上网笔记本) 通过监控中心流媒体服务器获取视频信息。

3 视频采集模块

视频采集模块包括3G网络视频服务器、红外云台摄像机和电源管理模块, 视频采集模块组成如图2所示。3G网络视频服务器是系统进行视频信号编码和传输的关键设备。云台通过RS485接口接到视频服务器, 监控中心服务器通过视频服务器可以进行云台操作, 通过云台操作观看全方位视频。3G网络视频服务器采用一直在线的工作方式, 当有外触发时视频进行传输, 如果外触发停止或者人工控制下线, 进入休眠状态, 只需要少量的流量维持链接 (心跳维持) 。视频采集模块配置一台一体化智能高速云台摄像机, 具有功耗小、使用寿命长、辐射距离远等特点, 夜视距离大于100米, 全天候环境设计, 360°无限位旋转, 仰视180°无盲点, 具有128个预置位。

为了维持较低的功耗, 云台摄像机、告警喇叭的电源由电源管理模块控制。正常情况下为了节省电能, 云台摄像机、告警喇叭不工作, 当有激活上线、告警激活上线或者定时激活上线之中的一个动作满足时, 电源管理模块控制云台摄像机上电工作进行视频传输, 告警喇叭只有在告警激活上线时才工作。

电源管理模块是以32位ARM嵌入式微处理器LPC2136为核心, 主要由存储器、摄像机电源控制、RS232接口、数字量输入端口 (DI) 、数字量输出端口 (DO) 、模拟量输入端口 (AI) 和GSM模块组成。LPC2136内置µC_OS-Ⅱ操作系统, 具有GPIO管脚资源丰富、RAM资源较大的特点, 同时具有实时时钟和AI处理能力, 非常适合本模块使用。存储器采用FM24CL16, FM24CL16是采用先进的铁电工艺制造的16K位非易失性存储器, 用以存储上线时段报警电话号码、定时激活时间等信息。摄像机电源控制端口是为了保证最低功耗而增加的控制模块, 当网络视频服务器视频启动时通过串口下发控制指令给电源管理模块, 电源管理模块发送上电指令控制云台摄像机上电, RS232口是电源管理模块与网络视频服务器进行指令交换的通道。数字量输入端口连接多鉴红外探测器及振动传感器, 检测高压铁塔底部是否有人活动, 及其铁塔是否有振动, 如有则告警激活, 通过数字量输出端口, 发送告警信号激活3G网络视频服务器进行视频传输。同时控制告警喇叭工作, 发出刺耳的警告声音, 监控中心人员可通过语音对讲配合现场视频对现场犯罪分子进行喊话威慑, 促使其停止犯罪行为。模拟量输入端口采集蓄电池电压信息, 通过GSM模块能够将电压信息以短信形式上传到平台, 在电池欠压的情况下以告警的方式传输到平台。电源管理模块带有GSM模块, 可以接收监控中心平台的短信指令:短信激活、短信设置 (定时激活时间设置、校时) 和下线指令操作, 并且能够将告警信息以短信形式传输到平台。定时激活是激活网络视频服务器定时上线传输视频, 校时指令用来校正模块时钟。电源管理模块软件流程如图3所示。

4 供电系统

因电力铁塔大多位于比较偏远的地区, 设备的供电采用太阳能供电和风力供电两种供电方式互相补充的风光互补供电系统, 弥补了风力和太阳能独立供电系统的不足。风光互补供电系统能够保证系统在野外无普通电源供电情况下的正常工作。系统各设备功耗以每天1小时视频浏览计算如表所示。系统全天功耗可计算为:

30+144+24=198WH≈0.2KWH。

系统各设备功耗

本系统电源配置方案中, 太阳能供电和风力供电均可单独工作满足本系统的供电需求。假设每天能够利用太阳能供电的时长为4个小时, 能够利用风力供电的时长为5个小时, 太阳能供电和风力供电均无法利用的最长时间为5天。综合考虑气候对太阳能供电和风力供电的影响, 以及太阳能发电组件和风力发电组件的损耗和衰减, 通过分析计算, 本系统采用功率为90W的太阳能电池板和功率为300W的5叶片mini风力发电机。采用风光互补控制器, 保证太阳能和风能的最高利用。考虑到蓄电池存在放电效率和衰减率等各方面因素, 蓄电池组选择额定容量150Ah的高性能胶体太阳能储能蓄电池。

5 结束语

输电线路视频监控防盗报警系统在出现盗窃塔材等异常情况时, 通过输电线路视频监控终端实时采集现场视频信息, 并能通过短信告警的形式及时通知监控中心或野外管理人员, 管理人员采取相应手段进行人工干预, 提高线路安全运行水平, 满足当前电力系统高压铁塔安全监控的需求。

参考文献

[1]徐青松, 张盎然, 杨勇.输电线路视频在线控系统[J].上海电力, 2006 (04) :415-417.

[2]赵培养, 刘保平.基于3G的输电线路无线视频监控系统[J].通信世界, 2013 (12) :53-54.

线路监控第7篇

关键词：拉压力,倾斜角,单片机,STC90C5A60S2

杆塔顶部可用面积小,拉力采集装置放置在杆塔和绝缘子的连接处,通过杆塔和绝缘子的拉力来判断输电线的负载。倾斜角度采集装置放在杆塔顶端的平整位置,来确定杆塔是否倾斜(需给其一个初始角度的允许范围)。通过简单的单片机来完成本次设计,不仅能节省成本,而且效果理想,也是我们设计的一个重点。

1 设计内容

本次设计是依靠拉压力采集模块与倾斜角度采集模块及单片机最小系统来检测杆塔是否发生故障,一旦检测到故障的数据单片机STC90C5A60S2会发出一个关于故障的数字信号,再传输给通信模块SIM900A,发送提醒至控制中心。整个系统由测量部分(包括拉压力采集模块,倾斜角度采集模块),控制系统(单片机最小系统),通信部分(GSM模块)组成。设计图如下:

1.1 电源模块

电源电路的设计对本次设计有非常重要的作用。一般而言,整个系统会由大量的模拟电路和大量的数字电路组成,这两类电路对电源的具体要求是不一样的,往往数字电路会干扰到模拟电路的使用。因此,电源设计除了要有特定的输入、输出电压和输入、输出电流外,还要求能够拥有纹波小、体积小、效率高、噪声低、可靠性高以及一定的抗干扰能力和抗电磁兼容性等特性。

本次电路设计的电源模块选用的是12V输出的直流稳压电源给整个系统供电,之后经过降压模块给传感器,通信设备以及单片机最小系统供电。

1.2拉压力采集模块

QLLY拉压力传感器能输出杆塔的受压力情况,将采集的数据发送给单片机,单片机将数据进行分析,实现不间断的检测。拉压力传感器又称作电阻应变式传感器,是一种能够把物理信号转变成为可测量的电信号输出的装置。S型拉压力传感器通常用在指定的标准称量中,尤其在一些要求高精度的工业称量系统中使用广泛。因为QLLY拉压力传感器的高度可靠性以及密封设计,即使在恶劣环境下仍能长时间连续稳定的工作,所以我们在本次的电路设计中选择了这个传感器。杆塔常年曝晒在阳光下,要求传感器能适应各种气候条件,QLLY拉压力传感器能够很好的解决这个问题。同时此传感器的输出端有屏蔽信号干扰的作用,是测量更加准确。QLLY拉压力传感器连接到BSQ-2变送器进行模拟信号的放大。BSQ-2变送器的工作电压是12V,能产生10V的激励电压供给QLLY拉压力传感器供电,把QLLY拉压力传感器采集到的m V级的信号放大到V级,之后传输给单片机。

1.3 倾斜角度采集模块

ADXL335传感器是一种高精度、低功耗及单一的IC芯片加速度传感器,其电压在1.8V至3.6V之间,在–55°C到125°C温度范围内,采用5×5×2 mm的LCC的封装。具有质量轻巧的特点,本产品PCB模块尺寸仅22mm×23mm。ADXL335传感器能够将杆塔相比于垂直情况的倾斜情况即时发送给单片机,如果倾斜角度与设定的角度偏差较大时,单片机通过通信模块将故障杆塔编号发送至终端。

1.4 通信模块

SIM900A模块是一款采用SMT封装,其体积更为小巧的GSM/GPRS模块,采用ARM926EJ-S架构,性能强大,可以内置客户应用程序,性能强大可靠。其GPRS模块,是以移动数据的形式完成信息的传输,对于网络信号不好的地方,会造成数据传输的失败,不能使用GPRS功能。所以我们选择以GSM模块来完成单片机与终端的数据传输,在终端会显示具体哪个杆塔出现问题,从而派工作人员前往事故现场,处理问题。

1.5 最小系统

最小系统选用的单片机型号为:STC90C5A60S2。这款单片机本生具有高速的运转,高可靠的性能、功耗低、抗静电、抗干扰能力强等优点,传统的8051的指令代码完全适用于这款单片机,但这款的反应速度更快,工作电压为3.5-5.5V,工作频率为0-35MHz,有自带的A/D装换,10位精度的ADC,能够减少硬件的使用,简化电路的硬件设计,使电路的体积更加小巧,轻便。

1.6 软件设计

整个设计的完成是依靠硬件电路与软件程序的配合,通过对硬件电路的定型使软件程序也一并确定下来了。整个软件程序是包括主程序和子程序两部分。主程序是完成对硬件电路的初始化的设置,子程序来完成其他模块的调用等功能。

我们在主程序中 ,完成了对QLLY拉压力传感器、ADXL335传感器的初始化设置,同时通过传感器输出信号经过单片机的处理通过SIM900A模块发送至控制中心。主程序模块框图如下:

2 结束语

本此设计是用来实现通过单片机来完成杆塔的故障检测控制的设计,在检测过程中是通过QLLY拉压力传感器,ADXL335传感器采集杆塔受力和倾斜角度 ,以单片机STC90C5A60S2为核心控制部件,并通过SIM900A模块实现和终端的数据传输。我们此次的设计实现了对单片机在杆塔监控中的应用,能够在其他方面进行更好的推广。

参考文献

[1]但小容,陈轩恕,刘飞.智能复合杆塔倾角监测系统[J].2011(2).

[2]杨洪磊,梁仕斌,李川,苗雪鹏,昌明.基于FBG的电力杆塔倾角传感器研究[J].2013(3).

[3]白婷,赵新华,黄定卫,黄晓飞.杆塔倾角监测与报警系统的设计[J].2013(1).

线路监控第8篇

关键词：架空配电线路,温升问题,物联网,监控系统

架空配电线路是发电厂与用户相互连接的桥梁[1]。由于架空线路具有架设方便, 运行费用低的优点, 我国配电线路目前主要以架空线路为主。随着社会的快速发展、经济的迅猛增长, 各方面的用电需求日益增加, 架空配电线路系统越来越复杂庞大。然而这也带来一些安全问题, 例如, 电缆接头随着运行时间的延长会出现压接头松动、绝缘老化以及局部放电、高压泄漏等问题[2,3], 引起电缆温度上升, 甚至使线路运行情况进一步变坏, 促使温度进一步提升, 引发短路放炮, 甚至火灾。所以, 其使用过程中的安全性、可靠性成为研究的重点。

保障架空配电线路正常运行的传统维护方法是人工配电线路巡视。但是随着架空配电线路系统越来越大, 传统维护方式的难度也不断加大, 造成巡视维护人员缺乏, 计划分管责任制难以实施, 巡视过程出现不到位、疏漏等不良问题。因此, 人工配电线路巡视的传统方法有诸多弊端, 难以满足目前的要求。

为了改善配电线路巡视这一薄弱环节, 采用信息化管理成为发展趋势[4,5]。由于物联网技术具有低功耗、无需布线且易于使用的特点, 提出基于物联网的架空配电线路故障监控系统研究。通过无线温度传感器对各个监测点进行温度检测, 并且以无线方式将采集的数据发送至控制中心。控制中心对数据进行实时分析、处理、显示及报警等, 实现架空配电线路系统故障检测及定位, 提高电力运行的自动化管理水平。

1 架空配电线路故障监控系统总体设计

架空配电线路故障监控系统主要包括三大方面:第一, 现场数据采集与发送层。主要对选定架空配电线路节点上温度进行实时监测与向上一级传送。第二, 数据监控中心层。主要负责对采集的数据进行分析、存储、显示及报警等。第三, 网络传输通信层。主要通过3G网络、Zigbee[6,7]等无线通信技术完成数据现场数据采集与传输层和数据监控中心的数据传递。架空配电线路故障监控系统架构如图1所示。

2 架空配电线路故障监控系统硬件设计

2.1 数据采集与发送系统

现场采集与发送系统如图2所示, 其主要由单片机、无线温度传感器、电源模块、存储器及无线收发器组成。单片机以无线的形式将无线温度传感器采集的数据进行存储及发送。由于现场采集与发送系统具有外部环境恶劣的特点, 故选用有低功耗、运算速度快等优点的mps430系列单片机[8]。电源模块为单片机使用提供正常的工作电压。

2.2 数据监控中心系统

数据监控中心系统如图3所示。PC机可以设定温度阈值, 将无线收发器接受的数据进行分析, 并且对实时温度进行显示及实时打印, 若超出设定范围则报警。实现对配电线路的状态进行实时监控, 对突发事件也能及时掌握。

3 架空配电线路故障监控系统软件设计

3.1 数据采集与发送系统方案

在进行各节点温度采集时, 首先将硬件初始化。中心节点向架空配电线路监控中心申请加入网络。得到监控中心的入网许可后, 方可将无线温度传感器采集的温度数据通过无线收发器发送出去[9,10]。数据采集与发送系统流程图如图4所示。

3.2 数据监控中心系统方案

在PC机通信正常的情况下, 以无线形式接收的温度数据传送到PC机。PC机根据设定的相关阈值对温度数据进行实时监控显示、分析, 若某无线温度传感器采集的温度过高而超过设定范围, 则及时报警, 并启动打印机将出现故障点的相关信息打印出来。数据监控中心系统流程图如图5所示。

4 结论

经过分析系统总体方案、设计硬件系统及软件流程, 研究的架空配电线路数据采集与发送系统及数据监控中心系统相互配合, 构成了一个完整的系统, 能够实时、准确地对架空配电线路上的温度进行采集、发送、显示及报警等。

提出的基于物联网的架空配电线路故障监控系统具有监控能力强、可靠性好的特点, 可以对选取的各个架空配电线路检测点的温度情况进行实时监测, 使巡视次数明显减少, 提高了架空配电线路的运行水平, 降低了运营成本。

参考文献

[1]徐国钧.配电线路的自动化技术及其发展[J].浙江电力, 2004, 02:34-38.