胡江华、郭伟明、吴付耿
广东电网有限责任公司东莞供电局，523000
一、前言
近年来，随着输电线路规模的扩大，线路跳闸事故时有发生，其中输电线路走廊树障、施工等引起的跳闸事故时有发生。输电运维班组日常工作的相当一部分内容是线路的人工巡视，由于大量输电线路分布于山区林区，树木茂盛，一些树木高耸，处在线行之下，当树木距离导线特定距离将会引起线路跳闸。除此之外山火也是潜在隐患，巡视人员工作时需检查线行下树木情况，估算树木与导线最短距离，有时还要爬上铁塔观测。另外，由于城乡改造，一些输电线路走廊附近常伴有建筑施工，施工车辆在作业距离导线一定距离时也会引起线路跳闸，甚至会造成安全事故。关于此类隐患依靠运维人员日常巡线管理将会耗费大量人力物力。
目前输电线路走廊隐患监测的研究，普遍采用的手段是监测输电线路树障，其一：是监测功能单一；其二：相关方法采用的测距传感器来采集距离信号，数据处理能力低，长期的在线监测环境因素对结果影响大。难以满足输电线路走廊各类隐患监测应用复杂性和可靠性的要求。
二、输电线路走廊隐患在线监测方法的实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种应用于输电线路走廊隐患在线监测系统。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种应用于输电线路走廊隐患在线监测系统，包括：激光雷达装置，所述激光雷达装置可实现360°扫描，用于采集输电线路走廊树障、建筑物和施工车臂等距离信号，还用于监测山火信号；转换器件，用于将来自激光雷达装置的输入信号转化为电信号；信号处理单元，用于处理转换器件输出的电信号，包括信号滤波、放大；单片机，用于将信号处理单元传来的电信号进行数据处理，包括：计算树障、建筑物和施工车臂等与导线最短距离、判断区别树障与施工车臂等隐患类型、数据通讯处理；串口转WiFi模块，与单片机电路相连，用于通过无线WiFi模式与上位机进行通讯；上位机，通过无线WiFi模式与串口转WiFi模块进行通讯，用于监控和接收数据，直观的反映输电线路走廊隐患情况。
报警模块，所述报警模块与单片机相连，当单片机计算得出外物与输电导线出安全距离之内时发出报警；电源模块，所述电源模块分别与激光雷达装置、转换器件、信号处理单元、单片机和报警模块相连，用于供电；所述激光雷达装置与转换器件相连，转换器件与信号处理单元相连，信号处理单元与单片机相连，单片机与串口转WiFi模块相连，单片机与报警模块相连；进一步地，所述单片机计算隐患距离方法：通过建立三维坐标系，导入导线弧垂近似方程、导线与铁塔连接点坐标、监测点位置、激光雷达装置测得距离和激光雷达方向角，利用空间解析算出隐患距离。
进一步地，所述单片机判断不同隐患类型方法：是根据不同时刻距离变化来判别，如激光雷达装置扫描若干个周期，隐患距离变化微小则判别为固定距离隐患类型（树障），如隐患短时消失，则判别为瞬时隐患类型（鸟类），如隐患距离变化明显则判别为建筑施工隐患。
进一步地，所述电源模块采用风力发电装置、太阳能发电装置和蓄电池联合供电。
相比现有技术，本实用新型的有益效果包括：
1、应用于输电线路走廊隐患在线监测系统，克服了传统输电线路隐患巡视诸多缺点，实现了自动化。
2、相比目前提出的在输电线路走廊隐患监测方法，本实用新型可监测多个类型隐患，功能多样化。
3、所提监测系统可自动测算隐患距离、自动判别不同隐患类型。
4、监测系统实时运行，对电力系统稳定运行无影响。
5、供电方式采用风能、太阳能和蓄电池联合供电，节能环保的同时保证供电可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的隐患监测系统的装置示意图。
图2是本实用新型的隐患监测系统结构框图。
图中示出：1-激光雷达装置，2-转换器件，3-信号处理单元，4-单片机，5-串口转WiFi模块，6-上位机，7-报警模块，8-电源模块。
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三、输电线路在线监测系统的组成
1.杆塔倾斜仪
由于一朴塔处在采空区和易冲刷地段，为防¨-由丁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，程序设计好输时间隔，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)f采及H寸水朴刷较多地进行在线监测的一种有效手段。
2.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。通过在线测龟绝缘子垂直负荷的变量，建立在一个垂直档距元内导线白重、风压系数、绝缘f倾斜角、绝缘子垂葭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，在根据线路设汁标准，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无线通讯络将照片、环境参数传往监控中心，在监控中心即可随时掌摒线路的覆冰情况。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，作出应有的处理措施，防止大范围停电事故的发生。
3.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，据完全统计，中国由十塔材被盗、导线被割引起的经济损火达上二亿元之多。由于输电线路分散在野外，距离长、分敞性大，一直以来没有有效的安全防范措施。在电力线路卜安装一种探测器，此探测器主要感应振动干¨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及信息中心。同时还可根据需要开发像功能，在启动报警同时。肩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。
四、项目意义
高压输电线路在线监测系统还可以根据实际需要进行功能扩展，能极大地提升输电线路运行管理水，通过即时在线监测装置，随时采集输电线路现场的有关数据，通过统汁、分析、比对，及时发现隐患、采取措施，防患于未然，有着巨大的经济效益和社会效益。
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