输电线路山火监测预警系统的应用研究

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1、输电线路山火监测预警系统的应用研究赵宇欣王恒康云南电网有限责任公司丽江供电局摘要：工业牛产和人们牛活用电量的增加，使得输电线路中的荷载越来越大，当线路的实际荷载超过其最大承载能力时，就会引起山火跳闸事故，导致输电线路无法正常输送电能。山火监测预警系统的研发和应用，能够对输电线路的运行状况进行监测，从而减少山火跳闸事故的发生频率。文章对输电线路山火监测预警系统的原理和结构组成进行分析，并就其相关技术的应用进行探讨。关键词：输屯线路;山火监测预警系统;应用;随着我国电力事业的发展，输电线路的运用安全性、可靠性已经

2、大大提高，但仍然存在一些不可抗力因素，会给输电线路的运用稳定性带来危害。日前，大部分的输电线路监测系统只能对输电线路中设备故障、覆冰、污秽等问题进行监测，而对于线路附近的山火却无法监测。根据相关资料来看，输电线路出现山火的情况比较少见，但其带来的危害是巨大的。因此，在敷设输电线路吋，需要建立输电线路山火监测预警系统，随时掌握输电线路的山火动态，从而采取措施对山火进行控制，以免其扩大带来更严重的经济损失。1输电线路山火监测预警系统1.1案例背景2015年，我国南方地区的某个省110kV及以上的输电线路，由于山火

3、引起的跳闸次数超过40次;在同年的五一期间，华北地区山火频发，导致500kV交流线路出现多次故障，线路不得不停运检修;而在2016年，有许多个省份都发生大面积的山火事故，使得很多条跨区线路都出现异常。在同年的下半年，1000kV特高压交流线路曾发生3次跳闸事故，都是山火引起的，其中最严重的一次导致线路停运3天。山火是影响输电线路安全性的重要因素，需要建立山火监测系统对其进行监测，并根据监测到的信息发布山火预警，以便相关部门能够及时采取措施应对山火危害，提高输电线路的山火防控能力。1.2山火监测系统的设计原理存

4、在于自然界的所有物体，当其温度超过绝对温度-273°C时，其分子和原子的运动就会处于无序状态，物体表面会不间断地辐射出红外线这种电磁波。红外线的波长范围在0.78-1000um之间，所辐射的红外线能量会随着物体温度的升高而增加。当温度不同的物体所辐射出的红外线经过红外热探测器时，就会被探测器所吸收，从而形成电效应并转化成电信号。在电信号经过处理后，能够得到热像图，热像图与物体表面的热分布是相对应的，这就是红外热成像原理。输电线路山火监测系统采用的是非制冷红外焦平面感应器，以及图像处理算法，在输电线路中岀现山火

5、吋，山火区域所辐射岀的红外线能量会高于其周边区域内的红外线能量，系统根据红外热成像，就能够识别出山火区域，并及时发布山火预警。1.3系统原理输电线路的山火监测系统在对山火进行监测时，主要采用的是红外热感应原理，通过红外热感应传感器对周围的环境温度进行检测。在检测温度不在阀值范围内时，感应器就会发出报警信号，并将信号传输至主控器。在主控器检测到报警信号后，会自动将可见光摄像机的电源打开，并采集相应的图像。然后，对所采集到的图像进行辨识，判断其是否为山火。如果是山火，就会将所采集到的图像信息、线路的杆塔信息，以及

6、山火可能对线路造成的影响等，以短信的形式发送给线路的检修人员，并将现场的有关情况传输到对应的软件中，方便检修人员随时掌握现场情况。1.4系统结构输电线路山火预警系统的结构模式有两种，一种是C/S网络模式，一种是B/S网络模式，两种模式各有优点°C/S结构主要应用于局域网中，其用户群相对比较固定，能够确保信息的安全性°B/S结构中设计有数据层，其数据服务器的主要功能是存放数据。而应用服务器的主要功能则是提供不同的服务部件，用于对数据服务器进行访问，并对客户端发出的各种请求作出响应，访问和响应结果会通过浏览器端显

7、示出来，浏览器端同时还能发出请求。而在输电线路的山火预警监测系统中，应将两种模式进行结合使用。在数据管理子模块中，应设置为C/S模块，其服务对象是数据库管理用户，主要功能是数据的入库和维护，所以此模块的管理者要同时具备数据库管理技能和地理基础知识。山火监测预警子模块则应设置为B/S模式，主要功能是对地图进行浏览和发布，并为用户提供查询和分析功能，其使用者相对更多。2输电线路山火预警监测系统关键技术的应用2.1空间数据库技术在对空间数据进行管理时，主要采用的是关系数据库，也可采用对象关系数据库。在对空间与非空间

8、中的数据进行操作时，需要将RDBMS数据管理功能与SQL语言结合起来使用。由于关系数据库中的数据信息量非常庞大，能够对这些数据信息进行管理、处理，还能记录锁定和并发控制，建立起数据仓库，所以可将关系数据库的这些功能充分的利用起来，实现空间数据与非空间数据的集成。在GIS未来的发展中，也会利用关系数据库对空间数据库进行管理，从而提高空间数据的互操作性。输电线路山火预警监测系统中会涉及到地理空间数据库，