时间：2022-09-10 17:16:03
美国是最早开展以在线监测为前期的状态检修工作，日本也是从八十年代开始对电力设备实施以状态分析和在线监测为基础的状态检修，而欧洲很多国家也采用状态检修来提高检修效率。国外统计资料表明，他们在实施状态检修后，一般可使设备大修周期从3～5年延长到6～8年，甚至10年，并且1.5～2年即可收回实施状态检修所增加的投资。应该说，国外在状态检修技术研究与实践应用方面都已取得了显著成绩。据美国电力研究院诊断检修中心的统计表明，实施状态检修提高设备利用率在5%以上，节约检修费用25%～30%。我国开展状态检修起步较晚，原水电部1987年颁布的《发电厂检修规程》（SD230-87）指出，应用诊断技术进行预知维修是设备检修的发展方向。应该说，状态检修在国内还是取得了一定的进展。随着国家智能电网的建设，作为状态检修重要的组成部分，输变电设备状态检修技术发展十分迅速。
1.输电线路在线监测技术
输电线路在线监测技术是指直接安装在线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量系统及技术，是实现状态监测、状态检修的重要手段，状态检修的实现与否很大程度取决于在线监测技术的成功与否。国外较早开展了输电线路在线监测技术的研究，并将自己国家成熟或试运行的各类在线监测设备推向中国市场，而国内有能力从事这项技术研发的高等院校及科研院所由于缺乏市场能力和足够的资金，无法将研制的成果批量产业化，导致我国目前成为全球输电线路在线监测与诊断系统需求最大的市场。最近几年随着高新技术企业的发展，国内出现了西安金源电气有限公司等专业的在线监测技术生产厂家，他们在积极学习国外先进技术的同时，立足本国电力国情，开发了一系列输电线路在线监测技术，有效提高了现有输电线路的运行安全。
在线监测技术基本原理可简述如下：污秽积累、缺陷发展、自然灾害等对输电线路的破坏大多具有各种前期征兆和一定的发展过程，表现为设备的电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化，及时采集相应信息进行处理和综合分析后，根据其数值的大小及变化趋势，可预测设备的可靠性和剩余寿命，从而能及早发现潜伏故障，必要时可提供预警或报警信息。由于输电设备种类较多，结构差异很大，因此要求采用各种不同形式的传感器，将被测信号（电量和非电量）抽取出来，转换成监测装置可以检测的信号，并通过电缆送入监测装置。
2.未来发展
输电线路在线监测技术的应用，一方面可逐步取代传统的人工巡检，通过对输电线路的实时监测，充分掌握线路运行状态和气象条件，将污闪、覆冰、微风振动以及设备自身故障等事故消除在萌芽状态；另一方面可全面收集和积累线路运行及气象资料，为输电线路设计、运行维护提供基础数据。输电线路在线监测技术已经成为智能输电线路的关键技术之一，其未来主要发展方向如下：
（1）提高实用性
目前逐步形成主流实用的在线监测技术，如覆冰、气象、图像/视频、微风振动等监测技术还需要进一步完善。随着科技进步和一些关键技术突破，一些高科技手段有可能应用到输电线路在线监测领域，如线路巡线机器人、无人巡线飞机等。
（2）CMD的智能化与集成化
目前CMD主要完成信息的采集与传输，数据分析与计算功能通过后台CAG来实现。未来数据采集、分析、计算、预警等模块将会逐步嵌入到CMD中；CMA经过几次功能缩减，现在仅完成数据协议转换和数据加密功能，这部分功能完全可嵌入到CMD。如果再出台CMD与传感器之间的通信规约，则可实现CMD功能的智能化与集成化。
（3）输电线路状态评价技术发展
在线监测技术要成为运行维护的有效手段，就必须大力发展基于在线监测技术的状态评价技术，国家电网公司以及省电力公司大多已成立了输变电设备状态评价中心，将重点进行这方面的研究工作。同时，有些骨干企业，例如西安金源电气股份有限公司，也逐步建立了数据分析与状态评价中心，开展了有关状态评价方面的研究与应用工作。
3.结语
输电线路在线监测技术在国家电网公司和南方电网公司中得到大量应用，部分监测系统在某些省电力公司的某些电压等级的设备已经普遍推广使用，如输电线路覆冰、导线测温、图像监测、杆塔倾斜等，并取得一定的效果。输电线路在线监测技术逐步成为电网抵御自然灾害、人为因素和本体故障的有效手段。（作者单位：金元证券）
参考文献：
[1]黄新波.输电线路在线监测与故障诊断（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2014
【关键词】高压输电线路 在线监测系统 改进措施
当前我国的电力供不应求，而且用电量也在不断增加，许多城市都开始采取措施来限制用电如此频繁的情况，比如通过限制用电、增加电费等等。高压输电线路的工作状况受电网的输电状态和利用情况的影响，输电线路的工作情况无时无刻都会受到高压输电线路在线监测系统的监控，使高压输电路线能够正常工作。当前输电线路在线监测系统面临很多问题，例如监测输电线路中的杆塔和铁塔倾斜、绝缘子、气象的不足，这些问题需要尽快解决，才能使其更好工作。
1 高压输电线路在线监测系统的现状
1.1 输电线路杆塔和铁塔倾抖造成延时监测
固定间隔的杆塔和铁塔是构成输电线路的重要组成部分，也是完成输电工作的重要前提。可是当前由于野外环境的特殊，比如极其恶劣的天气、地震等自然灾害和施工事故等，使输电线路杆塔出现倾斜，也就使其在输送电能的时候会耗损相当多的电能，使输电线路的工作效率严重降低，而且会使监测系统在检测过程中面临延迟监测的困难，由于监测数据不能在第一时间完整的表现出来，也就使其不能及时检测出来问题。铁塔是输电网里面的一个关键装置，因为铁塔的自身重量很大，所以当其倾斜时就会对输电线路造成损害使其某部分发生断裂，使输电线路不能正常工作。检测者在检查铁塔的时候，要带着庞大的监测工具，在铁塔的周边监测，但是此方法的效率极低，监测结果也会被很多的因素所限制，从而变得不准确。
1.2 高压输电线路视频在线监控
当前电力系统应用了一种新型电力监测系统，那就是高压输电线路视频在线监控系统，其中含有近程视频监控和远途视频监控等，使得监控系统有了智能化的升级，视频在线监控应用了很多高科技，比如图像管理科技、数据压缩解码科技、3G无线视频科技、高速数据传送科技、节能供电等，这样一来视频在线监控系统就能够无时无刻持续的及时的了解电网输电线路的工作状况，能够在第一时间将出现的问题找出来并解决，使得在线监测的效率得到了巨大的提升，使检测者的工作力度减轻了，可是天气情况很容易影响监控的进行，比如在天气极度不好的时候，舰频在线监控几乎不能正常工作。
1.3 输电线路绝缘子在线监测
电网的输电线路里有大量的绝缘子，这些绝缘子把各种导电体连接起来，进而达到了绝缘隔离的效果。当绝缘子有质量缺陷时，比如绝缘不良，就会使输电路线不能正常运行，电网输电线路的最关键与最脆弱的环节就是绝缘子，特别是高压电网的绝缘子，而且其发生事故的可能性非常大，因为野外的环境极其不好常常使得绝缘子断裂，还因为长时间的污渍沉积使得其绝缘效果变得不那么灵敏，所以在在线监测时一定要巩固对绝缘子的监测，这样才能保证输电线路工作的正常进行。
1.4 输电线路振动在线监测
极端恶劣天气经常阻碍高压输电线路的正常工作，当遇到严重的雨雪和冰冻时，输电线路上就会结上厚厚的冰，当其重量严重超标时，输电线路就会大范围的断裂，进而输电线路也就不能正常工作了。接下来是输电线路振动在线监测系统，它的关键特点是运用通信技术网络，在自主搜集震动信号后及时对其进行数据整理和震动分析，运用本监测系统之后，可以把输电线路的工作情况尽收耳目，以达到在第一时间保护输电电路的目的。此监测系统既可以监测信号的振动频率等物理指标，还可以将其信号产生地方的温度、湿度、风运行速度检测出来。可是如此灵敏也是存在不足的，就是容易被影响而使结果变得不准确。
2 高压输电线路在线监测系统改进措施与关键技术分析
2.1 改进输电线路杆塔和铁塔倾抖自动化监测
在高压输电线路里，如果杆塔和铁塔变得倾斜，输电线路就不能良好的工作，要加强完善杆塔和铁塔自动化监测，做到对其倾斜的良好监控，只要杆塔和铁塔一变倾斜，系统就可以及时的获得信号，在第一时间使信号到达监测的中央部门，检测者可以通过接收到的信号对其进行整理以及时的解决故障。本监测系统首先要使监测中心的终端设备达到升级状态，其次在固定间隔的杆塔和铁塔上安上本检测系统的终端装置，并且是无线装置，最后完善监测中心对信息整理的软件，使杆塔和铁塔倾斜时能够自主的被监测并通过网络对其进行控制。
2.2 改进高压输电线路视频在线监控系统
由于高压输电线路视频在线监控系统很容易受到不同因素的影响，进而产生错误的判断，所以针对此问题，就要在其监测系统里增加无线终端装置以及抗干扰装置，完善视频在线监控软件，就可以对杆塔、铁塔、绝缘子、线路积冰、线路振动等运行情况进行准确及时的监控，使此监测系统的受影响程度明显降低，确保监测中心能够及时的获得精确的数据，使得工作人员在较少的时间内获得相对准确的信息，进而提高了效率。
2.3 改进输电线路绝缘子在线监测系统
改进输电线路绝缘子在线监测系统就要构建输电线路的数据网络，而此数据网络的构建需要用到3G数据网络科技、GPRS科技、无线通信体系等，根据此数据网络可以在第一时间检测到因为湿度温度等的改变所导致的绝缘效果的不足，及时发现漏电现象，并在第一时间召集人员对其维修。由于新型的抗干扰装置、高精度装置和低消耗装置的增加，使得此监测系统的工作情况变得更加平稳，进而也使跳闸现象减少。
2.4 改进输电线路振动在线监测系统
虽然极其恶劣的天气经常使电线发生震颤，可是只要通过人工的方法对其进行保护，就可以使此问题得到避免，进而使输电线路能够正常工作，也在一定程度上降低了无用消耗，使百姓享受到稳定供电的服务。通过增加一些新型的装置和科技，比如无线传感器、高准确率数据采集和预管理装置、信息传导网络、自主化监控和判断体系等，使此监测系统能够获得精确无误信息，使得工作人员能够在第一时间监测出电线出现的问题，比如线路断裂以及金具破损等问题，而且可以明确导致跳闸的具置。
3 结语
中国的电力系统正朝着高科技的领域不断壮大，这是与无线传感器技术、电子信息技术等的高速更新所分不开的，高压输电线路在线监测系统能够及时的掌握输电线路的工作状况，在很大程度上可以保护输电线路正常工作。又由于现实生活中高压输电线路在线监测系统确实存在一些不足，所以对其进行了完善与改造，以确保输电线路能够平稳正常的工作，使中国的电力系统得到了很大的发展。
参考文献：
[1]张国鳃.电网输电线路在线监测系统改进措施分析[J].河南科技，2012（2）.
以前，输电线路检查主要靠运行人员周期性巡视，虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化，极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。因此，线路在线监测系统应用而生，其通过无线(GSM／GPRS／CDMA)传输方式，对输电线路环境温度、湿度、风速、风向、盐密度、泄漏电流、覆冰、雷电流、周围施工情况、杆塔倾斜等参数进行实时监测，提供线路异常状况的预警，通过对线路各有效参数的监测，能够提高对输电线路安全经济运行的管理水平，并为输电线路的状态检修工作提供必要的参考。
2系统工作原理
系统由两部分组成，分别是数据采集前段(太阳能接收板、通讯系统、采集系统、抗干扰系统等)和后台收集系统组成。采集前段是一台高性能的嵌入式计算机，其主供电源为太阳能接收板，可以全天候作业。通过预先设定的程序定时对周围的各种数据。比如温度、湿度、风向等进行分析收集，视频探头可以不间断对周围环境进行实时监测，前台系统对所收集数据进行处理后，通过无线(GSM／GPRS／CDMA)传输方式可以及时传输至后台控制中心。后台接受终端可以对所收集的相关数据进行分析，根据分析结果有针对性地对相关杆塔采取防范措施，降低线路事故的发生。
3输电线路在线监测系统的组成
该系统可以采取积木式结构，针对不同地理环境和气候监测不同的线路参数，监测中心服务器采取统一的软件平台，便于综合分析、比较。现对常用的几种监测仪进行分析：
3.1微气象监测系统输电线路由于其分散性特点，所处环境变化较多，极易由风偏、雷击、污秽等引起线路故障，特别是局部环境的变化及时掌握更需要在线数据的监测。
微气象监测系统主要对输电线路走廊微气象环境数据进行在线监测等，能将所测监测点温度、湿度、风速、风向、气压、等气象参数及严密数据进行分析。通过定期数据传送，使线路技术人员根据数据曲线能及时掌握线路运行环境的气候变化规律，以便采取相应的措施(比如：雷区安装氧化锌避雷器、污秽区采取调爬等)防止线路发生停电事故。
3.2无线视频监控系统
由于经济发展，各种建筑施工改造频繁。另外处在荒郊野外的杆塔线路极易受到外力的破坏，由此引起的线路跳闸事故逐年增加，传统的巡视方式已不能满足现有的安全需求。
因此，在电力行业，急需一种有力的监控、监测手段对输电线路周边状况及环境参数进行全天候监测，使输电线路运行于可视可控之中。架空输电线路危险点远程监控系统采用先进的数字视频压缩技术，通过无线通讯实时将线路周围情况传至后台监控中心，并可设置程序对危及线路安全的行为进行报警。采取红外探测技术对输电线路高危地区杆塔进行全天候监测，将事故隐患及时消除。有效地减少由于线路周围建筑施工等外力破坏引起的电力事故。在巡视人员不易到达地区，大大减少巡视次数，为输电线路的巡视及状态检修开辟了新思路。
系统软件强大的查询、比较、分析功能。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。3.3输电线路覆冰监测
通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动监测站。通过在线测量绝缘子垂直负荷的变量，建立在一个垂直档距单元内导线自重、风压系数、绝缘子倾斜角、绝缘子垂直负荷和导线等值覆冰厚度的数字模型。适时检测在一个垂直档距单元内等值覆冰厚度的变化，在根据线路设计标准，为用户提供预警值。还能够对现场的覆冰情况进行扪照，通过GPRS／CDMA无线通讯网络将照片、环境参数传往监控中心，在监控中心即可随时掌握线路的覆冰情况。通过对照片的比较分析可判断积冰速度，综合各种气象条件，作出相应的处理措施，防止大范围停电事故的发生。
3.4杆塔倾斜仪
由于一些朴塔处在采空区和易冲刷地段，为防止由于杆塔倾倒而引起倒杆断线事故的发生，就需要及时掌握杆塔倾斜发展情况，以便及时采取相应的措施。
杆塔倾斜仪通过自身设备，程序设计传输时间间隔，定时将朴塔顺线路及垂直线路方向的倾斜角度数据传输至后台控制中心，通过对传输同数据的曲线分析，可以及时判断杆塔倾斜的发展趋势，在达到报警状态时及时处理，是矿由开采及雨水朴刷较多地区进行在线监测的一种有效手段。
3.5输电线路防盗报警系统
输电线路近年来被盗事件逐年上升，据不完全统计，中国由于塔材被盗、导线被割引起的经济损失达上亿元之多。由于输电线路分散在野外，距离长、分散性大，一直以来没有有效的安全防范措施。
在电力线路上安装一种探测器，此探测器主要感应振动和热能，当有人靠近杆塔进行偷盗时，仪器感应发出报警，通过无线网络短信传送至相关人员手机上及信息中心。同时还可根据需要开发图像功能，在启动报警同时。启动图像功能将图像传至监控中心，保留相关视频已做为犯罪证据以供警方确认。
关键词：架空输配电线路；故障；诊断
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：
输配网线路大多呈辐射状，供电半径大，运行环境恶劣，雷电、大风、暴雨、山体滑坡、外力破坏造成的故障发生率较高。故障发生后，由于线长面广，采用以往凭经验，分段、逐段、逐基杆塔检查等传统方法进行排查，费时费力，停电范围大、时间长，很难快速、准确查清，隔离故障区段。同时，由于线路干线长、支线多，大多线路处在山坡、沟壑之上，故障查找过程中人身安全风险系数增大[1]。
1输配电线路故障原因分析
1.1短路故障的原因
产生短路故障的基本原因是不同电位的导体之间的绝缘击穿或者相互短接而形成的。三相线路短路一般有如下原因造成：线路带地线合闸；倒杆造成三相接地短路；受外力破坏；线路运行时间较长，绝缘性能下降等。两相短路故障的原因是：线弧垂大，遇到刮大风导线摆动，两根线相碰或绞线形成短路；外力作用，如杂物搭在两根线上造成短路；受雷击形成短路，绝缘击穿，电路中不同电位的导体间是相互绝缘的。
1.2断路故障的原因
断路是最常见的故障。断路故障最基本的表现形式是回路不通。在某些情况下，断路还会引起过电压，断路点产生的电弧还可能导致电气火灾和爆炸事故。断路点电弧故障：电路断线，尤其是那些似断非断点，在断开瞬间往往会产生电弧，或者在断路点产生高温，电力线路中的电弧和高温可能会酿成火灾。三相电路中的断路故障：三相电路中，如果发生一相断路故障，一则可能使电动机因缺相运行而被烧毁；二则使三相电路不对称，各相电压发生变化，使其中的相电压升高，造成事故。三相电路中，如果零线（中性线）断路，则单相负荷影响更大。线路断路一般有如下原因：配电低压侧一相保险丝熔断；架空输配电线路的一相导线因故断开；导线接头接触不良或烧断；外力作用造成一相断线等[2]。
1.3线路接地故障原因
线路接地一般有如下原因：线路附近的树枝等碰及导线；导线接头处氧化腐蚀脱落，导线断开落地；外因破坏造成导线断开落地。如在线路附近伐树倒在线路上，线跨越道路时汽车碰断等；电气元件绝缘能力下降，对附近物体放电。
2输配电线路故障在线监测技术应用现状
2.1 故障诊断系统概述
故障诊断就是利用各种检查和测试方法，发现系统和设备是否存在故障，而进一步确定故障所在大致部位的过程。系统故障诊断是对系统运行状态和异常情况做出判断，并根据诊断为系统故障恢复提供依据。要对系统进行故障诊断，首先必须对其进行检测，在发生系统故障时，对故障类型、故障部位及原因进行诊断，最终给出解决方案，实现故障恢复。故障诊断的主要任务有：故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。
2.2 输配电线路故障在线监测技术应用现状
输配电线路故障诊断技术目前主要是借助于专家系统实现输配电线路故障的识别与诊断。专家系统也是目前应用最为广泛和成功的人工智能技术之一。借助于专家系统，提前将输配电线路可能发生的各种类型的故障特征录入专家系统，然后对输配电线路设定门槛值，一旦输配电线路的特征值达到预先设定的门槛值，且某种逻辑关系成立，则系统判定为发生故障，并根据系统预先设定的故障码给出故障诊断结果，这就是专家系统实现故障诊断的基本原理。
3故障指示定位系统各组成部分动作机理
线路故障指示定位系统是用来对配电网中发生单相接地故障区段进行准确指示的一整套系统，由信号注入柜、故障指示器、中继器和监控软件4部分组成。
3.1信号注入柜的基本工作原理
信号注入柜的作用是作为注入电源，产生频率恒定的特殊电流信号以启动悬挂在线路上的故障指示器。信号注入柜的内部主要由整流电路、逆变电路滤波电感、滤波电容以及注入升压变压器等组成，各组成部分的参数均经过严格的计算和选择，以确保获得良好的注入波形和较高的注入效率。电网正常运行时，信号注入柜并不向其注入特殊的电流信号，此时悬挂在输配电线路上的指示器也不动作，表示目前电网并没有发生单相接地故障。
3.2线路故障指示器和中继器的工作原理
线路故障指示器以特殊频率的电流信号作为判据，检测相应的故障指示器是否在电网单相接地的故障区间内。
3.3线路故障实时监控软件
开发的监控管理综合软件平全建立在标准的浏览器－服务器(bro wser/server，B/S)构架上，采用.NET技术、传输控制协议－因特网互联协议(Transmission Control Protocol/Inter-net Protocol，TCP/IP)、UPRS等技术处理来自各个现场的报警信息以及各种管理信息。这些数据通过受理、分析、处理和校验等过程，保证报警信息及时、正确地被记录分析，同时为维护部门提供需要的统计报表等分析数据。数据传输通道采用成熟的UPRS网络，只要有全球移动通信系统(glob-al system of mobile communication，USM)信号的地方，都能实现可靠通信。系统设置1台短信报警服务器，当系统监测到故障时，将自动通过短信服务器向指定人员(可同时多人)发送并记录报警信息[3]。
4实例分析
系统建成后，经过实际运行和对功能的不断完善、改进，取得了预期效果。快速准确的故障诊断、定位，缩短了故障处理时间，提高了供电可靠性。系统运行两年多以来，已经诊断出线路故障17次，故障定位准确率100%。以2011年12月13日20:15:57，某架空输配电线路发生接地为例：发生故障后，系统反映支线区段发生接地故障，并诊断出支线B相接地，同时系统向运行人员发出501支线接地短信，运行人员迅速对支线的FTU开关进行了远程分闸，开关断开后系统显示接地消失，30 min内发现、隔离了故障区段。后经运行人员采用故障巡查装置监测，不到1小时就检测出故障点，故障原因为景区用户电缆爆裂引起接地。由于当时大雪过后，道路不通，如采用以往人员徒步巡查、分段推拉、逐基分组排查确定接地点的方式，预计需要1～2天时间。节约了故障处理成本，降低了故障查找过程中人身安全风险。
在山区地形复杂、路况恶劣，尤其在夜晚、阴雨、大雪、雷季等特殊情况下，按照以往故障处理方式，需与运行班站联动，出动车辆、人力，组织进行全线查巡，不仅费时费力，而且深沟、大山、河流、毒蛇、马蜂等危险源对巡查人员人身安全威胁极大。通过该系统应用，缩小了故障查巡范围，运行班站3～4人就能准确、快速的完成故障的查巡、隔离、处理，缩短了故障处理时间，节约了故障处理成本，降低了人员的安全风险。经对安装前后故障处理对比，现每次处理故障可节约成本约0.5万元。
实现对线路运行状况的监控和统计分析，提高了配网线路的运行监测水平。实现对线路不同区段负荷电流监视（遥测）以及FTU开关工作状态的远程查询（遥信）和控制（遥控），便于运行人员及时掌握线路的运行状态，采集的运行数据为今后电网建设规划和电力需求侧管理提供了准确的数据源。建设投资少，工期短，日常维护工作量小。通过对普通柱上真空开关改造，实现了原有开关的再利用，节约了投资成本，缩短了建设工期。同时利用GSM移动公网、电力线载波相结合方式实现数据传输，有效的降低了运行和维护管理成本。
参考文献：
[1]胡佐. 小电流接地系统单相接地故障模糊选线新方法[J]. 南力电网技术，2008，5(9)：167-168.
关键词：输电线路；远程视频；监测系统
中图分类号：TM726 文献标识码：A
随着社会对电力行业的要求越来越高，其中电网运行可靠性的一项重要目标是输电线路运行是否安全，由于电网中输电线路所处环境不好确定，所以输电线路的安全是最重要的。
引言
由于输电线路处在不同的环境下，而且纵横延伸几十甚至几百千米。因此输电线路受天气与地理的影响很大，每年因为线路事故引起电网停电。以前，输电线路都是通过人工巡视检查，巡视过程中，虽然能发现一些问题，但是，在缺乏对环境以及气候的准确判断下，还有在无人走到的地方等多方面原因，不能及时掌握线路走廊外力变化，很容易在下一个巡视周期未到之前发生线路事故。因此输电线路危险点在线监测系统应用而生，依靠公网无线3G/GPRS/EDGE/CDMA1X的数据通道为传输手段，对输电线路所处的环境以及周围施工情况、杆塔倾斜等多种情况进行实时监控，如果有异常情况，提供预警，通过系统对线路参数的监测分析，对提高输电线路的安全有很大的帮助，并对输电线路的检修工作有一定的指导作用。
一、系统的功能与可行性
本系统适用于在各种类型的标准或非标准变电站、集控站、或集控中心，可作为基建项目的标准设计项目，将产生非常可观的社会经济效益。首先该系统作为真正意义上实现变电站智能化的基础设施，有其必要性，没有各种数据的综合有效性，就不可能实现面向整个变电站的智能化功能；基于综合数据应用的变电站智能化应用功能将可全面改善变电站的运行效率，降低运维成本，提高运行安全性、可靠性，真正实现有智慧的输电线路检测
二、系统的原理
该系统在各种环境以及各种气候下对线路进行实时监控，以便能及时的了解输电线路发生的变化。可以采集外力破坏参数，通过无线公网传输到监控中心，并作出分析判断。该系统在不停电的情况下就可安装，安装的地点非常灵活，不受环境的影响，装置拆卸也非常方便，在危险检测点不需要监控的时候，根据需要，可安装到其他危险监控点。系统还能在低温条件下工作。当有意外状况发生时，会发出警告声，并同时启动摄相机进行录像与拍照，并将照片与视频传回监控中心。
本系统设计遵循经济可行，技术可行，技术可靠、合理、实用等原则，实用简单、可扩展性方便、使用标准开放、系统的功能全面，适用于多种类型的输电线路的多危险点、远程、实时监控系统，实现了监控，照相与录像，报警等多种系统功能；最大化发挥系统用户的经济效益，使用当前最先进的监控设备，在软件与硬件方面具备最高的性价比，具备体现在以下几个方面：
1 系统的稳定性
提高系统的可靠性与稳定性，要从系统的设计着手。系统在在3G/GPRS/CDMA无线通信平台上，并且在环境恶劣的情况下，工作正常状态，没有过载超负荷等现象的发生，并且要有一定的冗余度。
2 系统的加密措施
该系统采用采用MD5非可逆方式进行加密实现与ICP之间的相互认证。文字数据采用DES进行加密，采用自定义的网络数据传输协议，不容易让人破坏，服务器端进行数据加密。当需要安全的数据传输时，可采用TLS层连接。采用专用的ACC文件格式，将数据、音视频及所有操作进行录象，必须使用专门的软件才能查看，并且有密码查看，权限查看等各种控制功能。并采用防火墙技术来保证物理层、链路层及IP层的安全。
3 系统的可操作性
本系统的设计与操作简单，使用也非常方便，不用记忆操作方法以及操作的指令，第一次安装时进行初始设置，这些都是有相关专业人员完成的。本系统最后形成说明文档，便于使用人员参考。
4 系统的可扩充性
本系统的设计留有可扩充模块，对于以后添加功能有很大的帮助。
（1）系统的先进性
本系统集图像压缩，视频检测，无线网络，嵌入式开发等多种技术于一体，对于用户，可以随时随地查看现场的图片及视频，掌握实时监控信息。发生事故，第一时间做出应急措施。
（2）系统的可维护性
本系统可以通过授权用户进行远程管理与维护，可以远程进行设备各种参数的配置，不用人员到现场设置，这样可以节约时间与成本。
（3）系统的性价比
该系统与其他视频监控系统相比，其成本低，技术先进，功能强大，使用技术先进，可升级性更强。
三、 系统的框架
视频和数据采集主机将摄像头视频数据、外力破坏数据等线路数据，经过数字化、图像压缩编码后，通过无线公网、电力专网送到监控中心，在监控中心上对检测到的信号进行解码，将外力破坏数据等线路数据通过数字和图表形式直观显示在屏幕上。具体为，通过远程数据图像采集器采集模拟视频信号及外力破坏数据等线路数据，对图像的数据进行数字压缩与图像编码，然后利用无线网络将采集到的视频与图片传输到数据监控的服务器上。监控中心对危险点的现场视频与图像，进行数据分析对比，如果出现与标准图像不一致的地方以及异常报警的信息，会做出应急处理，保证输电线路的安全。
输电线路危险点远程视频在线监测系统示意图如图1所示。
四、输电线路危险点远程视频在线监测系统涉及技术
该系统所涉及的技术包括：
关键词：在线监测；输电线路；应用
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0098-02
输电线路网络的覆盖范围非常广，所处地段往往地形复杂，环境恶劣，日常巡线工作面临着很大的难度，维护检修的工作量也非常大。从2008年我们国家所出现的历史罕见的冰雪灾害来看，进一步强化输电网络的安全平稳运行显得非常关键。为了确保输电网络安全稳定运行，有效解决书店线路太长而导致人力资源不足等方面的问题，必须借助现代化先进的输电线路在线监测技术及其相应的监测设备，尽快建立监控中心，从而转变输电线路的“状态检修”模式，为更加科学、准确、客观地收集信息、处理信息以及评价机器设备性能等各个方面提供强有力的技术支撑。
1 我国在线监测技术现状
2000年中国就已经开始对输电线路在线监测技术进行研究与开发，特别是在GSM（全球移动通信系统）推广以后，加快了在线监测技术的发展速度，并且有效解决了远距离数据传输存在的一些问题。例如西安金源电气有限公司等对在线监测技术尤其是绝缘子泄漏电流方面开展了全面系统的研究工作，而中国电力科学研究院则对雷电定位系统重点进行了研究与开发工作。到2003年我国输电线路在线监测方面的研究与开发工作进入了一个高潮阶段。该技术的前期产品主要存在运作稳定性方面的问题。比如，不能为用户提供有关生产方面的信息等问题，极大地阻碍了泄漏电流在线监测技术普及与推广应用。2005年，西安金源电气等一些公司相继研究开发了输电线路覆冰、线路预防偷盗、导线舞动以及测温等各项线监测技术，并逐步在电力系统得到较好的推广应用，其效果非常明显。除此之外，在我国多家企业以及研发机构的积极努力下，充分利用无线传感器网络、网络通讯、电磁兼容、电源以及机械电气等相关技术，并在此基础上成功地研究开发了微气象环境、杆塔振动以及视频在线监测等先进的技术先进的装置，建成了相应的监测系统。主要包括氧化锌避雷器、防盗报警监测、可视监控、驱鸟装置、导线温度以及动态增容等在线监测系统，成为我们国家目前比较成熟的在线监测技术，另外，站在我国目前在线监测研究成果角度，在线检测系统中的雷击定位以及导线微风振动等逐步得到推广应用。
2 在线检测系统的结构组成以及基本工作原理
2.1 线监测系统的结构组成
在线监测系统使用的是一种二级网络结构，通常由各种线上监测装置、监测基站以及监测中心等部分构成，线上监测装置则由导线温度以及导线覆冰监测仪等组成，气象环境以及线路监测基站通常在杆塔上进行安装，监测中心则设置在本部机房。
2.2 在线监测系统的基本工作原理
对大部分的输电线路中的技术参数进行监测的时候，所监测的技术参数有设备运行以及环境运行参数，具体分为微风振动、舞动、杆塔倾斜、导线弧垂以及视频等。运用先进的监测技术，充分利用输电线路的数据信息平台，对数据信息进行分析与管理，从而完成对有关数据信息的趋势进行分析、查阅以及信息预警等工作。
3 我国输电线路在线监测技术的应用
3.1 覆冰在线监测技术的应用
这种技术是针对导线的覆冰状况实施实时监测，从而保证在天气状况比较恶劣的条件下能够实现对高压输电线路和变电站绝缘子等覆冰状况实施实时在线监测。充分利用科学先进的监测分析方法以及建立数学模型从而分析监测数据信息，将有可能出现冰雪灾害的线路提前进行预测，并及时向有关输电线路维护工作人员进行报警，从而有效预防断线、倒塔、冰闪以及舞动等各种灾害事故造成的伤害。覆冰在线监测技术的基本工作原理是：监测导线倾斜角以及弧垂等有关数据信息，根据线路参数以及输电线路情况等进行研究分析，然后计算覆冰的重量以及厚度等相关技术参数，从而判定覆冰的危险级别，及时发出准确的除冰信息预警。除此之外，充分结合线路拉力的状况观测覆冰的具体情况，将拉力传感器安装在绝缘子串上，并对导线在覆冰以后的受力状况进行实时监测，同时对当地环境的温、湿度以及风向等数据及时进行采集，将收集到相关数据信息集市汇总并传递到监控中心，经过处理与分析，尽快预报输电线路冰情状况，从而发出除冰警报。
3.2 杆塔倾斜监测技术的运用
矗立在矿山采空地区上面的输电线路的杆塔因为受到自身重力、外部自然力等各种干扰因素产生的影响，容易造成岩体错位、地面裂隙、滑坡等一些地质自然灾害，导致矿山采空区的杆塔出现倾斜、甚至导致地基产生变形等，严重影响到输电线路的安全。而利用全球移动通信系统，可以对杆塔倾斜装置进行实时监测，并及时发出预警信号。在等级为220 kV电压的输电线路中，杆塔倾斜监测技术已经获得了非常广泛的运用，从而使得杆塔变形以及倾斜等状况能够及时被发现，保证输电线路的安全稳定运行。
3.3 导线微风振动监测技术的运用
导线微风振动往往会造成高压输电线路出现疲劳而断股，尽管其看似对输电线路不会产生太大的破坏力，然而其破坏往往比较隐蔽，长时间的不断积累，对高压输电线路造成的破坏性会变得更加严重。微风监测技术的基本工作原理是导线监测振动仪可以对导线以及线夹触点以外的适当距离的导线实施监测，特别是其对线夹弯曲的频率、振动幅度以及输电线路周边的风速、风向以及温度、湿度等各项的气象参数，根据导线自身的力学特点，对微风振动的具体状况、疲劳寿命等加以分析、研究以及判断。导线微风振动监测技术的运用不仅可以预防微风振动造成的危害，还可以为输电线路的防震设计提供技术依据。
3.4 导线风偏舞动在线监测技术的运用
导线风偏舞动在线监测系统主要包括气象采集与风偏采集单元、子站以及数据信息处理等系统构成，通常在杆塔之上安装气象采集单元以及子站，而在导线上安装风偏采集单元。通过对气象风偏角、参数以及倾斜角等有关数据信息进行采集，利用无线网络传输到数据处理系统及时进行处理。运用导线风偏舞动在线监测技术，便于运行部门在特殊状况下采取相应的措施，此外，也为输电线路设计过程中综合考虑设计预防水平、气候环境条件等提供科学合理的技术依据。
3.5 视频在线监测技术的运用
视频在线监测系统一般安装在人口比较密集区、林区以及那些交通事故发生比较频繁的地段，实时监测周边的状况，及时找出对输电线路构成威胁的行为，并能够及时采取纠正预防措施。视频在线监测技术必须借助视频压缩以及数据传输等相关技术，从而对输电线路本体状况以及周边环境参数及时进行监测。然而在视频监测的实践运行过程中，出现了数据传输量比较小、现场视频难以自行控制、信号不稳定等各种状况，伴随CDMA以及3G网络技术的迅猛发展，充分利用无线传输使得输电线路的远程实时监控可以实现。
4 在线监测技术应用亟需解决的主要问题
4.1 在线监测技术存在标准化方面的问题
目前我们国家的输电线路在线监测技术还处于发展的初级阶段，该领域的新技术、新方法、新设备不断涌现，而在线监测装置的标准化工作却进步不大。要想对被监测的设备是否需要进行检修加以准确判断，还应当结合相应的经验与数据。除此之外，在线监测与离线试验是不是等价，必须借助大量的实践经验的检验。目前输电线路监测的各个运行部门非常关注一个问题就是关于报警值的问题，报警值必须充分结合实际运行经验并根据有关的设备实际状况，并且通过所安装的监测设备来获得，同时还应当确定监测数据的波动规律，所以，不同的厂家所生产的相同的输、变电设备其采用的生产工艺、原材料等并不完全相同，其监测设备的报警值也就无法确定。大量应用在线监测装置的同时，还应当在掌握有关数据波动规律和实践运行经验的基础上，确定输、变电设备相对应的报警值范围。目前在线监测数据与离线试验存在一定的差异，无法将离线试验的相应标准有效应用于在线监测数据的对应诊断标准之中去。
4.2 在线监测技术存在稳定性不强的问题
有关调查结果表明，在线监测装置因为容易受到传感器、通信以及工作电源以及通信等各种因素的影响，其稳定性还存在一定的不足之处，对于在线监测技术推广应用产生较大的负面影响。除此之外，还有电路设计、无线通信以及传感器技术等一些技术性方面的问题也需要尽快得到解决。
5 结 语
总而言之，从目前中国的在线监测技术的研究与开发进程来看，在杆塔倾斜、覆冰、导线微风振动与风偏舞动以及视频在线监测技术等方面取得了十分重大的突破，并获得了非常广泛的应用，然而其标准化以及稳定性等相关问题亟需得到解决。
参考文献：
【关键词】电力系统；输电线路；监测控制
随着社会经济的不断发展，从国家到各级地方对电力系统的规模和技术水平都有了一个更高的要求，与之配套的是建立健全电力检测系统，以便更好的检测电力系统的输电线路运行情况。例如动态增容监测、施工弧垂观测、防雷监测等相关设施都要确保完好无损的处在运行状态，切实做好每个环节的检测监控工作，也只有这样才可以确保整个电力系统网络的安全运行。
1 电力系统中对输电线路监测及检查的意义
由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统称为电力系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
电网事业的飞速进步带动了电力行业的发展，输电线路实行监测和检修也是非常必要的，这将是电力行业实现科技化、现代的化必经之路。在线、远程监控技术的应用、多功能仪器设备的应用都将不断推动电力行业向前发展。监测和检查工作不能盲目、草率、必须有经过严格培训的专业人员来操作，它也能够实现减员增效的效果。电力系统的安全畅通运行也能够节省电力企业不必要的维修费用，整个系统的良好运行也是保证人民、国家生命、财产安全的重要手段，必将带动企业的经济效益和社会效益。输电线路由于具有布局范围大、电力需求多样、线路距离长等特点，一旦受到大风、冰雪、暴雨、冰雹等恶劣天气的影响，或者是山洪、地震、山体滑坡等严重自然灾害的影响，线路很可能受损甚至中断，影响着电力系统的运行和安全状态。这就要求电力工作者实时监测线路运行状况，发现问题时在第一时间全面的检修输电线路，尽快恢复电力运行。
2 输电线路的监测
2.1 输电线路动态增容的监测
在我国，经济和文化发达地区的用电量明显高于其它地区，用电高峰期的用电限制问题非常严重，很多电力系统的输电线路都存在着电力输送容量受限制的制约。在酷暑严寒等高温、低温气象条件下，输电线路的导线极易发生损坏，此次，必须要建立动态增容检测系统，根据数学中的建模计算出导线的最大电容量，对输电线路的温度，张力以及环境温度、湿度、气压、风速等进行严密的监测，必须建立一套完整的输电线路动态增容监测系统。
输电线路动态增容监测包括气象监测、导线温度监测和导线拉力监测等。气象监测是通过实时监测运行中电力系统输电线路的天气条件和气象环境。如光照、风速、雨雪、阴晴、是否发生冰雹等状态。所有的气象监测设备和高压的输电线路没有直接的接触，削弱了监测设备受高压影响的程度。需要注意的是，每隔一段时间都要对风速计量仪表进行校准，因为整个气象监测系统非常容易受到风速计量仪表精确度的干扰。导线温度监测是利用导线的热导方程和温度测量设备测得的基础数据进行计算，得到最大载流量。监测好操作、计算简便。需要引起注意的是随着线路距离的拉开，导线与风向的夹角会有较大的变化。导线拉力是利用高压导线之间加载的拉力测量仪器，能够在较短时间内测出导线的水平拉力。可以通过拉力方程计算出导线的温度，拉力监测优点就是能够测得整体的环境温度，减少了气象监测位置的数量布置，需要注意的是拉力传感器必须在输电线路空载的条件下才能进行安装。
2.2 输电线路的施工弧垂观测
弧垂是指输电线路悬挂曲线内的任意一点到两个支撑悬挂物间的距离，架空的输电线路架设是利用杆塔等支撑物将导线悬挂在支撑物之间，时间长了悬挂点间就容易松弛，出线弧垂现象。电力工程师不论是在施工还是系统运行中都会遇到监测弧垂的问题。
输电线路弧垂的监测方法主要有两种：等长法和角度法。等长法主要是把弧垂板绑定在观测档的第2基杆上，绑定顺序是先绑比较高的杆塔，后绑低处的，观测原理是三点一线原理。观察者站立的位置应该在弧垂板与观察杆塔在同一个面上。这样做既能避免虚光现象，又能增加观测准确度。角度法是指确定好观测杆塔后，查出观测点杆塔行将要观测的挂线横担高度定义为h1，测量仪测得得天顶角90°时，测量仪器高度定义为h2，横担至滑轮槽高度定义为h3，根据公式a=h1-h2-h3，计算出仪器到滑轮槽的高度a，来提高监测的准确性。
3 输电线路的检查要点
3.1 输电线路的检修模式
科学的输电线路检修模式是变线为点，输电线路的检修要求检修人员熟练掌握电力知识，懂得在线和离线检修方式。输电线路检修原则为首先要选择好交通方便便于维修的线路，选择质量优异，售后保障好的检测设备；其次，要考虑一旦整个电力系统跳闸后对系统运行安全影响相对较小的输电线路；再次，要选择绝缘端子老化率小于3‰，且绝缘爬距满足国家电力行业标准的线路。
（1）绝缘子检测有在线、离线检测，具体分为分布电压和零值电阻检测。检测周期为：连续4年为2‰～3‰的老化率的，每两年一次；连续4年在2‰以内的老化率的，每4年一次，不能超过5次；（2）跨越物监测要根据巡视线路状态及时修正被跨越物地点、位置、与电力和通讯线的交叉角、距离；（3）雷电监测：认真分析雷电系统显示的基础数据，如雷密度、雷电日、时间、电流强度等；（4）导地线和金具监测：采用，红外线监测导地线、连接金具的温度值；（5）杆塔监测：监测内容包括杆塔倾斜度、挠曲度、砼杆裂纹、铁件腐蚀、杆塔和拉盘基础位移值、基础冲刷情况等。输电线路的检修工作复杂而突变，专业人员一定要耐心检修，不能放过丝毫漏洞，确保电力系统的顺畅、安全运行。
3.2 架空输电线路的检修
线路检修完全按照国家和地方的相关规范来执行，定期检查、维护。主要规范有：（1）《设备状态检修管理规定（试行）》；（2）《输变电设备风险评估导则（试行）》；（3）《输变电设备状态检修辅助决策系统建设技术原则（试行）》；（4）《输变电设备状态检修工作验收细则》；（5）《输变电设备状态检修试验规程》；（6）《输变电设备在线监测系统管理规范》；（7）《输变电设备状态检修绩效评估标准》；（8）《输变电设备在线监测系统技术导则》。
绝缘检修主要是缘子瓷质端子的清洁，据国家相关监测污染区域的划分标准，Ⅱ级以上污区设备可以免除清扫，环境清洁度达标，减少了绝缘端子检修的工作量。0—I级污区35 kV设备检修要配合2.4cm/kV，Ⅲ级的66 kV设备配合2.1cm/kV；Ⅲ级以上的污区：110kV～220kV绝缘检修配备为1.78cm/kV。此外的电气连接检修一般是通过红外监测技术辅助，金属检测一般还是通过专业的人工定期巡视、排查来完成的。
3.3 输电线路的防雷监测
我国输电线路的防雷监测技术已经达到了领先水平，主要是对外电源的改善和避雷装置的选择。可以采用更换电路中的零值瓷瓶，在保证对地距离足够的条件下对所有的杆塔增添绝缘子，这样可以明显改善输电线路中的绝缘即接地水平。早前电力行业一般用瓷制外套的避雷器，易爆炸，重量大，施工不方便，碎片影响绝缘端子的接地性能。现在技术的发达引领了避雷器装置的进步，国内外都选用了硅胶制作的避雷器，既安全又实用。安装前要做好交接试验、带电试验等。
4 电力系统中输电线路施工的质量控制
输电线路施工一般有如下几个步骤：（1）施工方案、计划的确定、审批；（2）施工技术资料的编制、交底；（3）挂绝缘端子；（4）放导引绳；（5）放线；（6）紧线；（7）附件安装。每个步骤都要经过质检员的严密检查合格后方可进行施工的下一个步骤。质检部门要建立质量检查报告、质量周报、月报及月质量趋势图，及时记录监测和检查中发现的问题，并汇报项目管理者，然后由管理者尽快指派人员修复问题。项目管理者还要在项目立项时明确项目需求，避免需求的不必要变更，严格控制项目质量。同时，在项目初期要制定进度计划和质量保证计划，项目的执行参考制定好的计划。施工人员一定要有专业的电工证才能上岗，上岗后要经过严格的实践培训，才能让其进行动手操作，检修过程中要强调电力安全意识和自我保护意识，防止意外发生。总之，输电线路的质量控制要从质量管理者的管理、质量检查者的严密督查、施工队伍的综合素质等多个角度抓起。
5 结论
现代工业、农业、科技、经济的不断腾飞，带来了电力行业的迅猛发展，人们对电力的需求是愈来愈多。这就要求电力工作人员更加细致的对输电线路要严密监测，及时检查、维修，确保整个电力系统的正常运转。
参考文献：
[1]王政，叶志琼.工业与民用配电施工质量验收与质量控制手册[M].中国电力出版社，2009.
关键词：输电线路；在线监测；系统设计
中图分类号：TM421 文献标识码：A
1输电线路运行监测方法的发展状况
人工巡视是使用最久的输电线路巡视方法，随着输电线路规模的不断扩大，这种传统的巡线模式已经远远跟不上输电线路安全生产的需要。部分地区采用直升机进行空中巡视，但其成本较高，且对局部特殊地形很难达到需要的巡视精度。
随着网络技术的发展，对输电线路运行维护的研究越来越多地采用智能化技术。通过先进的无线通信传输技术，结合前端采集单元实时监控电力输电线路与杆塔运行状态，并进行综合分析和预警。
2本文研究的主要内容
为提高输电可靠性和自动化水平，研究开发了高压架空输电线路视频在线监测系统。绝缘子泄漏电流、雷击故障定位和安防红外探头信号形成自组网络并整合统一成网际协议信号，为后续项目实施扩容作准备。
3架空线路视频在线监测系统的设计
3．1系统设计
高压架空输电线路视频在线监测系统由多个装设在输电线路杆塔上的线路终端设备和1个线路监控主站构成。LTU 与线路监控主站之间通过无线路由器接入供电局现有光纤通信网络的综合数据网，实现数据传输。高压架空输电线路视频在线监测系统的结构如图1所示。
应用软件遵循规范化、模块化的原则，按照数据服务层、数据业务处理层和人机界面层3层次软件模型进行设计。系统应用平台提供面向专业的数据采集和处理、图形和报表的输出、Web服务、监视、报警、查询、维护等自动化系统基本应用软件服务。系统软件平台运用专家模型进行分析和风险评估，子系统对气象、覆冰、线温、雷电、污闪和工况等数据自动进行分析和预报，满足行业规范和应用要求。设计时充分考虑系统的扩充性和兼容性，将长期规划与现实需求统一考虑，在实用的前提下力求先进，并便于扩充和升级。
3.2系统主要功能
高压架空输电线路视频在线监测系统具有如下功能：杆塔防盗；杆塔和线路通道危险点实时视频监控；红外热像探测；绝缘子污秽（泄漏电流）监测；闪络定位监测；微气候和风偏监测；输电线路舞动和覆冰监视；有良好的开放性，根据用户实际需要配置监测功能；以组态方式灵活配置监控画面、系统参数和运行参数，方便维护、使用和升级；采用图形、表格和曲线等形式显示输电线路实时运行状态和历史趋势；在专家知识库的支持下，自动对各类数据进行综合分析，给出输电线路相关状态评价结果，实现故障报警；通过 Web和手机实现信息。
3.3系统主要组成模块
3.3.1LTU
LTU可实现数据自动采样、处理、保存和传送，其基本配置有摄像机（红外网络高速球）、绝缘子表面泄漏电流传感器（典型配置3个，最多支持同时配置6个）、绝缘子分布电压传感器（典型配置3个，最多支持同时配置6个）、杆塔接地线电流传感器（1个）、温度和湿度传感器（1套）、风力传感器（1套）、声音振动传感器（1套）、耐压保护及隔离单元、数据采集及高速信号处理单元、数据存储单元、主控单元核心控制器、无线路由器、太阳能电池及电源管理单元。
3.3.2线路监控主站
线路监控主站主要由通信服务系统、数据库、监控管理系统、专家系统、画面编辑系统和 Web服务器组成，通过通信服务系统采集、积累历史数据，利用专家系统分析数据及其变化趋势，评价绝缘子和线路运行状态，必要时通过监控管理系统发出报警信号。
3.3.3传输通道
由于输电线路一般建在荒山野外，如果通过公网（如中国移动通信网、中国联合网络通信网）传输信号，则信号非常弱或者根本没有。另外，对于有信号覆盖的地域，租用公网信道费用较高，信息安全得不到保障，而且需要与运营商协调通信维护问题，一般难以找到好的信道。
目前，电网光纤通信网发展迅速，江苏电网已建设光缆线路约2500km，并覆盖各级网络和地区，新建光缆以24芯、36芯为主，光通信设备的传输容量达到2.5GB，各变电站已接入企业综合数据网。遍布于电网的光纤通信网络是本文的基础光纤网络，监控点的监测信息接入输电线路铁塔和变电站的无线路由器上，然后利用现有的光纤通信网络传输至线路监控主站，实现监控现场的高清实时图像显示。
4架空输电线路视频在线监测系统的开发
4．1通信规约
输电线路在线监测终端与主站系统通信的一般约定、数据帧格式、控制字定义及格式、数据结构和传输规则，适用于高压架空输电线路在线预警系统。
4．2硬件
4．2．1无线路由器
采用Azalea公司的 MRS2000型无线网状网路由器（内嵌无线局域网鉴别和保密基础结构安全协议），其具备独特的双载频设计，适用于网络边缘节点和对单节点无线容量要求不高的广覆盖部署中。分别采用2.4Gbps和5.8Gbps速率进行了半年多的传输试验，距离分别为9.2km 和28km，
试验结果表明该设备采用5.8Gbps速率时干扰较小，图像传输质量较好。
4．2．2红外网络高速球
为配合无线路由器，摄像机选用远红外高速球与视频服务器合于一体的网络高速球，输出为IP网络数字视频高清图像信号。
4．3数据库
采用标准化的数据库，实现对监测终端采集数据和测点配置信息等数据的统一存储，其中线路－杆塔模型与地理信息系统共用，终端及其传感器的信息与前置系统共用。考虑系统持续建设后可能出现数据采集点多、间隔时间短从而导致大量数据频繁更新的情况，以及客户端查询数量多的压力，采用实时数据库与历史数据库相结合的存储方式。
4．4接口
根据有关规约和规范，实现了高压架空输电线路视频在线监测系统与覆冰计算分析软
件、输电线路 GIS、生产管理系统、雷电定位系统、调度自动化系统等的联接。主要通过数据库直接共享、数据库间接共享可扩展置标语言数据文件格式、本地交换数据文件、Web服务交换数据文件、文件传送协议服务交换数据文件等多种基本接口方案实现数据的交换。
5总结与展望
关键词：架空输电线路；视频在线检测；数据采集前端；后端分析处理系统
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）30-0143-03
提高电网的安全性、可靠性、降低供电成本，是电网的一个重要研究课题。采用输电线路在线监测的技术对发现输电线路故障隐患、减少停电次数，保障输电线路安全、稳定运行有很大的作用。
一、输电线路在线监测系统概述
输电线路由于处在不同的环境中，而且纵横延伸几十甚至几百千米。因而高压输电线路受外界环境（如地理和气候）的影响很大，是引起电网停电事故的主要原因之一。
传统的输电线路检查主要依托于维护人员的周期性巡视，这样虽能发现部分设备的隐患，但由于缺乏对环境和气候的检测，在巡视真空期无法及时掌握线路的外力变化，无法检测在真空期即将发生的线路事故。因此，输电线路的在线检测系统就显得很有必要了。
（一）输电线路在线监测系统
输电线路在线监测系统主要是通过 GSM／GPRS／CDMA等无线传输方式，对输电线路环境、通道环境、温度、导线温度、湿度、覆冰、风向、风速、风偏、泄漏电流、弧垂、绝缘子污秽、舞动、杆塔倾斜、周围施工情况等参数进行实时监测，并将参数上传给监控中心，监控中心可以通过各项监测采集的数据进行实时分析、诊断和预测线路运行状态，提供线路异常状况的预警，并采取适当的措施以消除、减
轻险情。
输电线路在线检测系统分别由数据采集前端和后端分析处理系统两部分组成。采集前端主要依靠供电系统（如太阳能板、风力发电机等）提供电源，数据采集机通过预先设定的程序定时对周围的各种数据（如温度、湿度、风向等）进行收集分析，通过无线传输方式及时把数据传送至后台控制中心。后端分析处理系统对所收集的相关数据进行分析处理。
根据不同地理环境和气候监测不同的线路参数的检测，可以把输电线路在线检测系统分为以及几个子系统：
1．输电线路远程视频在线监测子系统。
2．输电线路微气象在线监测子系统。
3．输电线路覆冰在线监测子系统。
4．输电线路杆塔倾斜在线监测子系统。
5．输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统。
6．输电线路风偏、舞动、弧垂在线监测系统等。
（二）输电线路视频在线监测系统
架空输电线路视频在线监测系统采用先进的数字视频压缩技术，通过无线通讯技术实时的将输电线路周围的状态传到后端监控中心，发现异常状况及时的发出报警。架空输电线路视频监测系统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；能有效地减少人工巡视次数，保证巡视人员不易到的区域的电力安全，为输电线路的巡视及状态检修开辟了新思路。
（三）输电线路视频在线监测系统发展现状
由于输电线路规模的不断扩大，各种建筑施工改造频繁。加之部分处于欢叫野外的输电线路极易受外界环境的影响破坏，各种事故逐年增加，传统的人工巡视的巡视模式已经无法满足现代安全生产对输电线路的需求。部分区域使用直升机空中巡视的方式，这种方式虽然有效，但成本较高，且对部分特殊地形很难达到所需的巡视精度。
随着计算机硬件技术和网络技术的发展，对数段线路的监测、运行、维护可以采用智能技术，结合目前先进的无线通信技术，采用尖端的数据采集前端和和分析后端，对电网输电线路及杆塔运行状况进行监测分析。
二、架空线路视频在线监测系统的设计
（一）系统设计
高压架空输电线路视频在线监测系统一般采用分布式数据采集系统。系统由多个装设在输电线路杆塔上的线路终端设备（如图1所示）和1个线路监测管理主站构成。线路终端设备与线路监测管理主站之间通过无线路由器接入供电局现有光纤通信网络的综合数据网，从而实现数据传输。高压架空输电线路视频在线监测系统的架构图，如图2所示：
系统设计时应充分考虑该系统的可靠性、兼容性和扩充性，当前的需求与电网的长期规划统一考虑，在满足当前需求的同时力求做到设备先进，便于升级和扩展。系统的软件平台应遵循软件行业的规范，达到应用软件的规范化、模块化。
（二）系统主要功能
高压架空输电线路视频在线监测系统具有以下功能：对杆塔危险点进行实时视频监控；对输电线路舞动、覆冰、绝缘子污秽、微气候和风偏监测；可以灵活的对监控画面、系统参数、运行参数等进行配置；实时显示输电线路的运行状态；并可以查看输电线路的历史趋势；可以利用专家系统进行综合分析，评价输电线路的状态，若处于临界状态，对事故进行预警；为相关人员提供相应的决策依据；还可以通过Web服务器实现信息的
（三）系统主要组成模块
系统主要模块有多个装设在输电线路杆塔上的线路终端设备模块和线路监测管理模块等两个大模块。下面对各组成模块进行说明。
1．线路终端设备。线路终端设备安装在地线、导线、绝缘子、杆塔上，可以实现数据的自动采集、处理、存储、转发。其基本配置主要有摄像机、传感器（包括温度和湿度传感器、绝缘子表面泄漏电流传感器、杆塔接地线电流传感器、声音振动传感器等）、数据采集及高速信号处理单元、主控单元核心控制器、数据存储单元、无线路由器、耐压保护及隔离单元、太阳能电池及电源管理单元。
线路终端设备通过无线通信接口与个杆塔基站进行数据通信，实现数据的采集、存储、转发。这些线路中断有以下特点：（1）通过标准协议，实现多种被测参数的饿融合，接受和解析各种终端发送的数据，并进行转发；（2）杆塔间的终端通过无线路由实现全双工无线通信，接受和发送检测管理中心的指令；（3）终端的智能服务器对检测数据进行智能化管理。
2．线路监测管理主站。线路监测管理主站由通信服务系统、监控管理系统、数据库平台、数据分析的专家系统、Web服务器等构成。通过终端收集到的数据通过通信服务系统来实现数据的传输，用数据库来存储相关数据，利用专家系统分析实时数据，根据历史数据和实时数据预测其变化趋势，评价线路的运行状态，在必要时通过监控管理系统发出报警信号。还可以通过Web服务器在自动化系统和MIS网中建立网络之间的联系，向MIS网提供实时数据的Web浏览服务。与此同时，监测管理系统，主要实现输电线路空间属性和特征属性的结合，可以实现输电线路状态信息的检索、查询、分析，方便相关管理者决策和正确的指令，及时发现事故隐患、排除事故，保障线路正常可靠运行。
三、架空输电线路视频在线监测系统的关键技术
在线监测系统涉及到了很多技术，如电源技术、视频压缩传输技术、嵌入式系统技术、数据库技术、网络通信技术、机械故障诊断技术等。
（一）特征参数的监测
输电线路视频在线监测系统监测的参数包括对输电线路环境、温度、导线温度、导线对地距离、覆冰、风向、风速、泄漏电流、弧垂、绝缘子污秽、线路舞动、杆塔倾斜等。
目前，对某些参数如温度等的监测技术已经发展得很完善了，但某些特征参数的监测手段相对比较欠缺而且不是很精确，特别是对线路的覆冰、舞动、泄露电流、杆塔的应力等得监测，缺乏合适的技术和可靠的设备。
（二）低功耗的技术
输电线路大部分经过的都是人烟稀少、高山峻岭的地区，无法使用常规的电源。因此需要采用低耗的新能源来提供设备所需用电。如可以使用太阳能板、风力发电机等。
（三）状态检修和预警技术
当终端的发送的参数道道一定的临界值时，在线监测系统采用模糊理论、专家系统等技术，设置不同的预警等级，向相关人员预警信息。
（四）标准的接口和规范
输电线路在线监测技术是一种新监测技术，处于应用的初级阶段，技术和方法等都在不断的完善和改进，没有完善的标准、规范和统一的接口。因此，制定出适合各种电压等级的交流、直流架空输电线路在线监测系统的行业标准，为以后的在线监测系统的建设、实施，提供相应的参考标准，规范在线监测系统的设计、功能，方便在线监测系统的广泛应用。
四、输电线路视频在线监控系统的应用
输电线路在视频线监控系统目前已在广东省的多条220～500kV线路上使用，取得了良好的效果。架空线路视频在线监控系统具有检测，分析、处理、控制等功能.在电网线路使用视频在线监控系统后，系统正常运行。架空线路外力破坏事故减少20%，线路运行管理员的巡视次数减少10%，电网停电次数减少5%，突发事故的预防工作有一定的效果，运行管理人员能掌握大部分线路危险点的运行情况，电网事故处理的能力有所增强，电站的供电质量有很大的改善。如，有一条220kV线路曾发生过分裂导线碰线的问题，在安装视频监控系统后，系统可以分析在何种环境下会出现碰线，进行相应的干涉处理，降低了碰线问题的出现。
五、结语
高压架空输电线路视频在线监测系统的使用，能够实时的监控输电线路的运行情况，及时发现和处理输电线路异常和事故，实现输电线路智能化的运行维护监测和监控，解决了传统人工维护的弊端，提高了效率，实用性高，有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 李敏，蔡伟．超高压输电线路铁塔静态图像遥测技术应用[J]．电力系统自动化，2004，28（18）．
[2] 周伟才，谭卫成．高压架空输电线路视频在线监测系统研究[J]．广东电力，2011，7（24）．
关键词：PON技术； 物联网； 模糊层次法； 智能电网； 输电线路状态监测
0 引 言
2009年，国家电网公司提出了“坚强智能电网”的概念。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。其中输电环节在电网建设中显得尤为重要。保证输电线路的正常、稳定的工作是电网正常运行的必要条件。传统的线路检修方式主要是事后检修、定期检修，这种方式早已不能满足智能电网建设的需求，迫切地需要一套系统：能够实时地了解线路状况，并能做出正确的处理，即输电线路在线监测系统。该系统涉及到的主要有三个部分，即：前端的信息采集；监测信息的传输；信息的处理及故障诊断。提取线路中重要的特征向量，通过通信网络层传输至控制台，控制中心通过智能模型判断出线路的当前状态，输出对应的处理方式，再传达到相关部门实施[1]。
1 关键技术简介
1.1 物联网技术
物联网的定义是通过射频识别（RFID）、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把所有物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。作为新一代信息通信技术，物联网技术的发展引起了广泛关注，物联网及其产业发展已被纳入国家战略，国家科技部、工业与信息化部等部委先后在多项国家重大科技专项中设立课题支持物联网技术研究及产业化[2]。
1.2 PON技术
PON（Passive Optical Network，无源光纤网络）是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成。目前PON技术的主流是EPON和GPON技术。EPON组网的优势体现在以下几方面：
（1） 传输频带宽，通信容量大，多业务接入能力强。
（2） 组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、冗余型、混合型等网络拓扑结构，非常适合配电网的树形或总线型网络结构。
（3） 光分支器为无源器件，设备的使用寿命长，维护简单，网络中的任何1台ONU故障都不会影响其他设备的正常工作。
（4） 安装方便。OLT一般为机架型，可以上机架安装；ONU可以设计成工业级模块，便于安装到室外的设备箱里。
（5） OLT和ONU提供以太网接入交换功能，并且可以支持SNMP协议进行网络管理。
（6） 传输过程损耗小，无需中继设备，传输距离远，最大可达20 km左右。
（7） 安全性强，不易被窃听和干扰，适合变电站或配电变压器附近电磁环境复杂的场合。
1.3 模糊诊断专家系统
在输电线路系统诊断中存在许多边界不分明的事情，不能再用经典集合论中的二值逻辑关系来描述，必须用模糊集合论中的“隶属度”来描述。根据征兆对故障的肯定和否定程度，可以建立模糊筛选矩阵，建立故障诊断的数学模型；利用模糊筛选矩阵可以反映故障存在的充分条件，可以考虑不同征兆之间的相互影响，能够对故障隶属度进行精确计算。但涉及的故障和征兆数目太多时，就可能难以分辨征兆之间的相互作用，且模糊筛选矩阵一般是根据机组故障的典型情况建立的，一旦确定后不能根据故障的具体情况灵活地进行调整。由于故障和征兆表现的多样性，必须根据机组的不同状态和故障可能表现的形式对模糊筛选矩阵进行修正。
2 研究现状
输电线路在线监测技术是指直接安装在线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量系统及技术，是实现状态监测、状态检修的重要手段，状态检修的实现与否很大程度取决于在线监测技术的成功与否。国外较早开展了输电线路在线监测技术的研究，并将自己国家成熟或试运行的各类在线监测设备推向中国市场，而国内有能力从事这项技术研发的高等院校及科研院所由于缺乏市场能力和足够的资金，无法将研制的成果批量产业化，导致我国目前成为全球输电线路在线监测与诊断系统需求最大的市场[3]。最近几年，随着高新技术企业的发展，国内出现了一些专业的在线监测技术生产厂家，他们在积极学习国外先进技术的同时，立足我国电力国情，开发了一系列输电线路在线监测技术，有效提高了现有输电线路的运行安全水平[4]。
3 本系统的构成及应用
结合物联网技术的输电线路状态监测的系统如图1所示。在输电电路部分，包括杆塔及输电线上装备智能传感器，这些智能传感器分别采集线路上的设备信息及周围环境的微气象信息，这些信息包括：线路覆冰、绝缘子污秽、线路舞动、温度、湿度等信息，并将这些信息通过短距离无线通信的方式（ZigBee/WIFI等）汇聚到状态监测，然后通过光纤将信息汇聚到变电站中的OLT，然后通过电力专用网络传递给远端控制中心，通过专家诊断系统，对线路的当前状态做出正确的判断，并将结果输出到相应部门，以便及时应对，避免事故的发生[5]。
3.1 感知层
采用无线传感器网络技术，无线传感器网络通常由大量具有感知、计算及无线通信能力的微小节点组成，其目的是监视环境而非通信。传感器节点部署在要监视的区域中，采集指定的环境参数，并将数据发送到汇聚节点供分析。无线传感器网络的优势：通过在物理环境中部署大量廉价的智能传感器节点，可以获得长时间、近距离、高分辨率的环境数据，这是传统监视设备无法得到的；传感器节点的计算和存储能力允许节点执行数据过滤、数据压缩等操作，也可以执行一些应用特定的处理任务；节点之间的通信能力允许节点之间协同完成更复杂的任务，如目标跟踪；通过任务的重新分配可以改变传感器网络的用途。
无线传感器网络要解决的问题：网络的自组织、自配置（节点定位、时间同步、自动校准、拓扑控制等）；通信协议（MAC、路由协议）；分布式数据管理（数据采集、存储、查询、获取等）；各种应用特定的数据融合处理；节省能耗应贯穿到所有的设计中。设计系统时主要考虑如下问题：干扰、供电、传输距离等问题[6]。
系统中将无线智能传感器布置于输电线路和杆塔上，用于检测线路和周围的环境，并将采集到的信息汇总到状态监测装置。传感器装置和状态监测装置间通过ZigBee协议进行通信[7]，如图2所示。
关键词：高压;架空输电线路;风偏;措施
中图分类号：TM754 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）06-0093-02
随着城市的发展，城镇化进程的加快，高压架空输电线路在线路路径选择中遇到的问题越发突出。架空输电线路经过现有架空线路密集或征地困难的地区时，线路走廊往往十分紧凑。受线路走廊影响，在线路设计过程中需要根据实际情况采用合理的方法控制导线风偏，从而降低运行风险、减小线路走廊用地，做出合理的设计方案，尽量减少或避免因线路走廊过宽而导致的拆迁成本或青赔成本的增加，从而节省工程投资。
1 架空线路设计中风偏的影响
根据规范要求，架空线路设计时，架空线路走廊除了铁塔基础占地和导线边线间距离占地以外，还应考虑导线对地面、建筑物、树木、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离。包括水平距离、垂直距离和净空距离。导线对跨越物的垂直距离与导线的最大弧垂有关，导线对跨越物的水平距离和净空距离均与最大风偏有关。同时，最大风偏又与导线的最大弧垂有关。因此架空线路设计中线路走廊受导线风偏的影响很大。
2 风偏的定义及风偏的危害
风偏是一种由风引起的导线摆动现象，风偏的形成一般取决于两个方面因素，即风激励和线路结构与参数。输电线路风偏对线路安全运行极具威胁而又颇为复杂，由于风偏的角度很大，轻则造成相间闪络、金属夹具损坏，重则造成线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等严重事故，从而造成重大的经济损失。因此输电线路设计中对风偏的控制十分必要。
3 风偏的计算
架空输电线路中风偏主要包括导线的风偏和绝缘子串的风偏。在一定风速下引起的直线塔悬垂绝缘子串和导线的风偏如图1所示。
3.1 导线的风偏计算
导线风偏时导线弧垂以档距两侧导线悬挂点连线为轴旋转。
导线风偏角计算如下：
？孜=tan-1■（1）
式中：
γ4为导线风压比载kg/m・mm2;
γ1为导线自重比载kg/m・mm2。
3.2 导线弧垂的计算
导线上任意一点弧垂计算：
f=■（2）
导线上档距中央弧垂（最大弧垂）：
fm=■（3）
式中：
γ6为导线综合比载，kg/m・mm2;
l1、l2为前后档档距，m;
f为档距中央任意一点弧垂;
fm为导线最大弧垂。
3.3 直线塔绝缘子串风偏角的计算
绝缘子风偏是以绝缘子和横担挂点为圆心旋转。绝缘子串风偏计算如下式：
（4）
式中：
Pλ为绝缘子串风压，N;
Lh为水平档距，m;
Wλ为绝缘子串重量，N;
LV为垂直档距，m;
S为导线截面积，mm2;
β为线路转角度数， ？{;
T为相导线张力，N;
g1为导线自重比载，N/mm2;
WJ为重锤重量，N;
g4为电线风压比载，N/mm2。
其中，绝缘子串风压计算如下：
Pλ=■×0.980665（5）
式中：
V为为风速，m/s;
N为绝缘子片数。
综上，风偏引起的导线任一点水平偏移为：
D=λ×sin？渍 +f×sin？孜（6）
式中：
λ为导线悬垂串的串长，m;
f为导线任意一点弧垂，m。
综上，当f为导线最大弧垂fm时，Dm为导线的最大风偏距离。
4 控制风偏的措施
通过风偏角和风偏距离的计算公式分析可知，导线的风偏角主要与风速和导线自重及导线几何尺寸有关，绝缘子串的风偏角主要与绝缘子串的长度和重量、重锤重量、导线绝缘子片数和受风面积、弧垂大小、风速、导线几何尺寸等有关。结合输电线路设计中可控制因素分析，控制风偏从控制导线弧垂和控制绝缘子串风偏考虑，主要有以下几种方法。
4.1 减小档距
在同一气象条件下，减小档距可以减小弧垂，从而减小风偏，从而达到控制线路走廊的目的。在线路路径狭窄地区，采用恰当的布置塔位减小档距的方法来减小线路风偏。在相同的气象条件下，减小档距，减小杆塔使用条件，可一定程度上减小杆塔耗材，同时对控制风偏可以起到很好的作用。但是减少档距必然会增加杆塔的数量，增加工程本体投资。在实际工程中，需根据现场实际情况，有无条件减小档距以及有无必要减小档距，来确定是否采用减小档距的方式来控制风偏。
4.2 减小导线安全系数
减小导线的安全系数，会使导线张力σ增大，收紧导线，减小导线弧垂，进而减小风偏。减小导线的安全系数，弧垂减小，在一定的情况下可以减小杆塔呼高和杆塔数量，但是会增加转角塔（杆）受力，会引起杆塔耗材增加，基础混凝土也会增加，转角钢管杆增加尤为明显，所以实际工程中减小导线的安全系数可能会增加工程投资。
4.3 改变导线形式
改变导线形式，主要是采用特殊材料制成的导线，常见的为耐热导线。耐热导线有碳纤维复合芯耐热铝合金型线、间隙型耐热导线、殷钢芯耐热导线、铝包钢芯耐热铝合金绞线、铝包钢芯铝合金绞线、铝包钢芯高强度耐热铝合金绞线等。在耐热性导线时主要从其输送容量、工程实际需要的导线弧垂、线损、施工工艺和运行维护、经济性等多个方面综合选择。
4.4 绝缘子串采用V型串
直线塔绝缘子串采用V型串，可以限制绝缘子串在风的作用下摆动，可以很好地控制绝缘子串的风偏。在线路路径紧凑的地方，必要时也可以更换临近杆塔的悬垂串，来达到控制风偏的作用。但由于绝缘子串一般能承受较大的拉力而不能承受压力，受压时会使绝缘子脱落或损坏导致掉线事故的发生，故在输电线路设计时，应注意避免V型绝缘子串是否受压。
4.5 增加重锤重量
较为常见增加重锤的安装方式有：利用标准金具重锤片及重锤座安装、安装重锤式均压环、自制重锤片安装等方式。利用标准金具重锤片及重锤座安装具有材料订货方便，但是增加了悬垂串的长度，往往不利于抑制风偏。利用重锤式均压环一般由合成绝缘子厂家提供，订货方便，且不会增加悬垂绝缘子串的长度，此方法在输电线路工程中广泛应用。自制重锤片安装的优点是取材容易，不增加悬垂绝缘子串长度，但是重锤片和螺栓为非标准件，且适用范围较窄。在输电线路设计过程中，通过计算，需安装60 kg以内重锤能抑制风偏的，则考虑安装重锤，需安装超过60 kg的重锤时，建议采取上述其他方式或增加一定的重锤配合上述其他方式来控制风偏。
5 风偏的监测系统
输电线路风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一，输电线路发生风偏，导致了线路跳闸停运，给电网的安全稳定运行造成了较大的危害，并且风偏的发生常伴有大风和雷雨现象，给故障的判断及查找带来一定的困难，输电线路采用风偏监测系统，可以实现对架空输电线路绝缘子串、耐张塔跳线、档中导线的风偏角、偏斜角，及对地电气间隙进行实时的在线监测，同时采在使用过程中，维护人员通过上传至监控中心的监测数据不仅可以了输电线路风偏（舞动、弧垂）的情况，还能全面收集和长期积累数据资料，为输电线路设计、运行维护提供大量真实的基础数据。
6 结 语
在输电线路设计过程中，应综合输电线路现场实际位置、工程实际需要的导线风偏、工程造价等多方面综合选择上述控制风偏的方法，尽量做到在满足设计要求的前提下，做出最优的设计方案来控制工程造价。同时输电线路风偏对线路运行安全影响较大，可以采用导线风偏监测装置，实时对线路进行监控，给输电线路的故障判断和查找提供依据，为电网的安全稳定运行提供了保障。
参考文献：
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[2] 潘基书.500 kV线路杆塔kV值与V型绝缘子串受力分析[J].云南电力技术，2001，（S1）.
关键词 智能输电设备；在线监测系统；设计
中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）092-0169-01
电能资源是社会可持续发展的物质基础，保持电能正常供应是至关重要的。输电系统是电网工程里负责传输电力的结构，由于输电作业的特殊性，常会遇到各种异常状况而限制其功能发挥。新电力工程建设思想指导下倡导了智能输电模式，为其设计在线监测系统是很关键的。
1 输电设备运行存在的隐患
广义上是输电设备主要是指输电线路，其负责了将电能从发电厂输送至变电站、配电站等站点进行处理，然后才能供应给其它设备使用。一般情况下，输电设备根据不同地域面积的大小，可分为中短距离、长远距离等两种传输。因输电线路暴露于野外作业，实际运行阶段潜在着多种安全隐患，降低了输电系统的作业效率。
1）雷击。雷电是自然界常见的物理现象，正负两种电荷相遇而产生强烈的电流荷载，这对于输电线路而言是一种极大的破坏。雷电对输电设备的危害：一是雷击于线路导线上，产生直击雷过电压；二是雷击避雷线后，反击到输电线上；三是雷击于线路附近或杆塔上，在输电线上产生感应过电压；最终产生的后果十分严重。
2）覆冰。大部分输电线路架设于郊外，气候环境变化对输电设备安全造成了较大的危害。如：在低温雨雪天气里，天气寒冷时，由于湿度高，大量水气凝聚在导线表面造成覆冰，容易造成电力系统的冰冻灾害。此外，覆冰时间较长，杆塔之间的张力会逐渐扩大，并且电缆出现收缩现象，均扰乱了架空线路传输的稳定性。
3）外力。力学作用对输电线路造成的危害也很大，当输电设备及其线路遭受外力冲击，会瞬间性地出现倒塌、断裂、碰撞等一系列危害。如：山区输电线路常因台风等气候变化，造成输电线路受外力冲击，整条线路处于不稳定状态，易造成风力性的破坏，中断了输电线路作业的持续性。
2 应用在线监测系统的优点
在线监测系统是通过装在生产线和设备上的各类监测仪表，对生产及设备状况进行连续自动检测，可以实时监测被测装置的各种状态。伴随着我国电力工程的广泛实施，电力设备及其传输效率受到了行业的关注，引用在线监测系统取代人工监测，极大地方便了输电设备的工作运行。其具备以下优点：
1）安全。传统监测系统设置需要中断输电设备运行，才能对其相关的参数指标进行获取，准确地控制设备的工作状态。在线监测系统具有一体化的数据处理流程，如图1，对捕捉到的输电信号及时地分析，识别外界线路运行是否存在异常故障。使用先进监测系统，改变了传统输电模式的安全缺陷，创造了安全稳定的输电环境。
2）高效。耗损偏大是输电线路长期存在的问题，这是由于远距离电能传输会受到其它因素干扰，约束了输电线路工作效率而增加耗损。在线监测系统不仅具有时刻观察的功能，也能对电力系统工作状态进行调度，实现了电能资源的高效率传输。如：根据监测到的电能流量，向控制中心提供效率最优化的传输方案。
3 智能线监测系统的设计
在线监测系统摆脱了早期监测模式的不足，不仅为值班人员提供了多功能监测平台，还能将监测范围逐渐扩大，对大范围输电区域进行监测，以及时感应可能存在的异常问题。智能化改造是在线监测的升级，既对监测系统的功能模块实施细化，也使在线监测受控于计算机系统，形成了综合性的输电监测体系，设计人员要注意各个作业流程的优化设计。
1）采集模块。收集输电信号是系统监测的基本要求，引用数字化采集方案，避免人工采集中出现的失误。在线监测倡导对经过处理的信号时尚采集、A/D转换和记录，再交由计算机处理平台加以调控，捕捉到与输电设备、线路、元件最相符的数字信号，为技术人员的数据分析提供帮助。
2）处理模块。不同信号表达出来的输电信息是不一样的，在线监测系统设计应考虑信号处理的操作要求，确保各类数据在短时间内得到优化处理。如：对传感器变送来的信号进行预处理，对干扰信号进行抑制，保障智能输电模式的畅通运行。此外，处理过程中也可扫描电信号，感应信号的安全系数。
3）诊断模块。诊断前期应经过系统性的操作环节，做好前期工作才能更好地识别输电设备是否处于正常状态。比较常见的处理流程，如：将采集到的信号传送到后续单元，对所采集到的数据进行处理和分析，对历史数据和当前数据分析、比较后诊断。经过这一处理流程，值班人员可系统地掌握输电设备的作业
情况。
4）变送模块。由相应的传感器从电气设备上检测出那些反映设备状态的物理量，并将其转换为合适的电信号，最后传送到后续的单元模块。信号变送运用于在线监测，主要功能是转换不同的电信号，使其与监测装置作业更加符合，保持了电信号传递的
（下转第145页）
（上接第169页）
有序性。根据传送的电信号，系统控制中心可及时通知值班人员进行输电操控。
4 结论
输电设备是电力系统智能化改造的重点内容，选择高性能的输电设备影响了系统传输的效率。现代电力科技对供配电装置运用提出了严格的要求，设计在线监测系统必须要配合专用的设备，这样才能保持最佳输电效果。设计人员需结合电力系统的功能要求，合理地组织各个监测模块，使其组成在线监测系统后发挥出最大的监测效果。
参考文献
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