輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)]

一、輸電線路在線監(jiān)測的需求分析

隨著國民經濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求量越來越大，對供電部門提供電力供應的質量（穩(wěn)定性、不間斷性及伴隨服務）要求也越來越高，因此遠距離高壓輸電線路的電網運行的安全性顯得尤為重要。

遠距離高壓輸電線路所處的地理環(huán)境、氣候條件比較惡劣，特別是在冬季，因氣溫較低，濕度較高，導線上長時間結有覆冰，而且隨著氣溫的降低和低溫時間的延長，覆冰的厚度越來越大，由此給高壓導線帶來的重量載荷越來越大，當覆冰的總重量大到超過導線的強度極，即會造成斷纜進而塔架倒塌的嚴重后果。
具不統(tǒng)計，國內電力行業(yè)每年因覆冰的原因造成斷纜的事故時有發(fā)生，斷纜帶來的直接、間接經濟損失達數(shù)十億人民幣。同時高壓輸電線路在運行及維護過程中還存在如下急切需要解決的問題：
1、 線路山火造成跳閘；
2、絕緣子污穢造成污閃跳閘；
3、線路受雷擊造成跳閘。
為此，各超高壓輸電網局及電力公司一直在尋找有效的監(jiān)測管理手段，本項目針對上述異常現(xiàn)象，通過無線GPRS傳輸方式，對輸電線路的覆冰情況進行實時在線監(jiān)測，同時可對導線泄漏電流、絕緣子污穢、雷電電流、導線溫度、環(huán)境溫濕度、線路走廊山火（環(huán)境CO2含量）、現(xiàn)場風速雨量等參數(shù)進行實時監(jiān)測，提供線路輸送容量的冗度和線路異常狀況的預警。通過對線路上各有效參數(shù)的監(jiān)測，能夠為大大提高輸電線路的安全經濟運行水平，并為輸電線路的狀態(tài)檢修工作提供必要的參考.

二、圖像監(jiān)控系統(tǒng)的原理
通過遠程數(shù)據(jù)圖像采集器從CCD攝像機采集模擬視頻信號，然后把圖像數(shù)據(jù)進行編碼和壓縮成為數(shù)字視頻數(shù)據(jù)；通過485數(shù)據(jù)采集擴展版，將高壓傳輸線路的導線泄漏電流、絕緣子污穢、雷電電流、導線溫度、環(huán)境溫濕度、線路走廊山火（環(huán)境CO2含量）、現(xiàn)場風速雨量等現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時采集并本地緩存。最后利用GPRS無線傳輸模塊將圖片及現(xiàn)場數(shù)據(jù)以IP包的方式發(fā)送到圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務器。圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務器和圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶端分別是裝有遠程圖像監(jiān)控服務端軟件和客戶端軟件的PC機，它們都連接在互連網絡上，由于遠程數(shù)據(jù)圖像采集器沒有固定的IP地址，所以客戶端主動去瀏覽監(jiān)控圖像和設置監(jiān)控參數(shù)都是通過服務器來中轉的。

調度監(jiān)控中心通過圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶端實時瀏覽觀測各監(jiān)控點的現(xiàn)場情況，系統(tǒng)軟件通過對從現(xiàn)場發(fā)送來的圖片、數(shù)據(jù)分析比對實現(xiàn)異常現(xiàn)象預警，調度監(jiān)控中心工作人員一旦得到系統(tǒng)預警信息，即作出相應的應急處理，以確保高壓輸電線路的安全運行。

三、圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)由三部分組成:
3.1.遠程數(shù)據(jù)圖像采集器（下位機），
3.2.圖像監(jiān)控服務器
3.3.圖像監(jiān)控客戶端。

四、圖像監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

五、圖像監(jiān)控系統(tǒng)特點
鑒于目前電力設備監(jiān)控缺乏、被盜嚴重，我公司開發(fā)這款圖像監(jiān)控系統(tǒng)，具有如下特點：
高清晰數(shù)字圖片即時獲取
系統(tǒng)高穩(wěn)定性，保證設備正常運轉
遠端可拍，近端可控
實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)
清晰紅外夜視功能
防寒、鏡頭自動除霜功能
電源管理功能
便捷的太陽能供電方式
支持集成，可擴展性
強大的圖像監(jiān)控終端

夜視遠距效果

便捷的太陽能供電方式
5.1、特點一
系統(tǒng)高穩(wěn)定性，保證設備正常運轉
遠程數(shù)據(jù)圖像采集器主機芯片德國進口，所有器件采用工業(yè)級、低功耗、高穩(wěn)定性的ARM嵌入式處理器設計；在軟件上使用穩(wěn)定的、精簡的嵌入linux操作系統(tǒng)內核版本和具備寫平衡的文件系統(tǒng)，使得系統(tǒng)具備性能穩(wěn)定、安全可靠的高效特性，滿足長時間、不間斷工作而免維護的需求。
5.2、特點
高清晰數(shù)字圖片即時獲取

圖片效果
5.3、特點三
高清晰紅外夜視功能，實用可靠
5.3、特點四
遠端可拍，近端可控
圖像監(jiān)控客戶端連接互聯(lián)網后，可通過監(jiān)控服務器的中轉實時向遠程數(shù)據(jù)圖像采集器發(fā)送攝像頭變焦、云臺角度偏轉等指令，對攝像機進行控制。



圖1,圖2 分別為攝距10米變焦白,夜視效果

5.5、特點五
實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)
通過在線輪詢和突發(fā)事件主動上傳方式，在系統(tǒng)管理軟件的控制下，將遠端設備采集到的現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)實時的發(fā)送至監(jiān)控中心。
5.6、特點六
便捷的供電方式及管理電源功能
5.7、特點七
防寒、鏡頭自動除霜功能
遠程數(shù)據(jù)圖像采集器通過對環(huán)境溫度的監(jiān)測可自動調節(jié)設備工作溫度，有效的防止攝像機鏡頭及外罩的結霜。
5.8、特點八
支持集成，可擴展性
遠程數(shù)據(jù)圖像采集器提供了豐富的標準通信接口（如：網絡、RS232、RS485、USB及監(jiān)測輸入端子等），可與數(shù)據(jù)采集、報警聯(lián)動等外部設備集成，實現(xiàn)各種定制功能需求；系統(tǒng)服務器端采用開放的架構構造，可方便地從數(shù)據(jù)、業(yè)務、應用等多個層面與第三方系統(tǒng)集成應用，提供了增強的可擴展性支持。
5.9、特點九
強大的圖像監(jiān)控終端、支持網管中心統(tǒng)一遙控管理，具有電子地圖功能
5.9.1、監(jiān)控容量
系統(tǒng)可支持多達上千臺的遠程數(shù)據(jù)圖像采集器裝機容量和上千個客戶端用戶數(shù)量。一個客戶端可同時監(jiān)控多臺遠程數(shù)據(jù)圖像采集器，但任一時刻一臺遠程數(shù)據(jù)圖像采集器只能被一個客戶端訪問。
5.9.2、即時圖片、數(shù)據(jù)信息綜合管理
功能完善的監(jiān)控服務器管理軟件，為大容量的即時圖文信息、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的綜合管理提供基礎的應用平臺。
5.9.3、用戶的權限管理
圖像監(jiān)控客戶端對遠程數(shù)據(jù)圖像采集器進行訪問需要進行用戶身份的驗證，系統(tǒng)定義了兩種用戶身份：管理員用戶和普通用戶。管理員用戶可以設置修改監(jiān)控的配置參數(shù)，普通用戶只能進行圖像的瀏覽
5.9.4、完善的圖片管理、檢索功能
數(shù)據(jù)圖像監(jiān)控客戶端可實現(xiàn)對歷史圖像數(shù)據(jù)的存取、檢索、圖像數(shù)字處理、對比分析及異常情況預警。
5.9.5、系統(tǒng)結構靈活，支持Web應用
數(shù)據(jù)圖像監(jiān)控服務器可運行基于網絡的web發(fā)布程序，方便位于不同地點的監(jiān)視人員查詢相關實時圖像數(shù)據(jù)和歷史圖像數(shù)據(jù)。
5.9.6、遠端設備工作狀態(tài)監(jiān)測、預警功能
圖像監(jiān)控客戶端可以實現(xiàn)對遠端設備工作狀態(tài)的監(jiān)測、異常情況預警等功能。被監(jiān)視的參數(shù)有：蓄電池電壓、設備工作電壓、各通信接口工作狀態(tài)、設備工作溫度、環(huán)境溫度、攝像機焦距、云臺偏轉角度等。
六、系統(tǒng)主要技術參數(shù)
主要技術參數(shù)：
水平轉動：360°連續(xù)旋轉
垂直轉動：0°-90°無盲區(qū)
旋轉速度：水平變速12°/s垂直變速12°/s
旋轉角度：水平/垂直可調
結 構：吸頂殼、鋁合金
球機機芯：鋁合金
上罩：ABS/金屬可選
下罩：聚丙烯
工作溫度：-20°C～50°C
波 特 率：1200/2400/4800/9600
認證等級：密封采用IP66防水標準
輸入電壓：DC12V或AC220V電源供電
解碼功能：自動識別、內置解碼、多協(xié)議
重 量：3.3kg