一、項目背景

由于高壓輸電線路縱橫延伸幾十甚至幾百千米，處在不同的環境中。因此高壓輸電線路受所處地理環境和氣候影響很大，每年電網停電事故主要由線路事故引起。傳統輸電線路檢查主要依靠運行維護人員周期性巡視，雖能發現設備隱患，但由于本身的局限性缺乏對特殊環境和氣候的檢測，在巡視周期真空期也不能及時掌握線路走廊外力變化，極易在下一個巡視未到之前，由于缺乏監測發生線路事故。因此，特高壓輸電線路在線監測系統應用而生。

二、系統原理

高壓輸電線路監測系統由若干監測子站和服務器組成。其中，監測子站部署在電力桿塔上，其自身又由監測子站主機和一系列數據采集單元等組成。監測子站主機內置GPRS/4G網絡通信模塊、充電控制器等，監測子站負責從各采集單元接收數據，并將其通過GPRS/3G網絡發送給遠程服務器，實現輸電線路的遠程視頻、微氣象、覆冰、桿塔傾斜、弧垂/風偏、防盜報警、雷擊、舞動等線路情況實時監測，大幅提升高壓輸電線路在線監測的精準性以及決策處置的智能化水平。

三、系統組成

高壓輸電線監測系統主要由前端采集單元、網絡傳輸單元、監控中心三部分組成。

1、監測主機，監測主機是一臺高性能的數據采集主機，其主供電源為太陽能板和蓄電池，通過預先設定的程序定時對周圍的各種數據，比如溫度、濕度、風向等進行分析采集，可以不間斷對周圍環境進行實時監測。超強的防潮、防雷、防電磁干擾能力適應各種惡劣環境

2、傳輸單元，前端系統對各種傳感器、探測器、攝像頭所收集數據進行處理后，通過4G/5G無線網絡高速透傳至監控中心。

3、監控中心，監控中心是系統的“大腦”，由服務器機組和平臺軟件主組成。中心監控系統對數據進行各種分析，具有數據存儲、歷史數據查詢、報表、打印、曲線圖繪制等功能，可對運行中的輸電線路狀態進行定性、定量分析和趨勢預測；

四、子系統功能

1、桿塔傾斜在線監測，FH-9001高壓輸電線路桿塔傾斜在線監測系統，利用最新的MEMS傳感器技術和無線通信技術，對位于冰災、雪災、泥石流、山體滑坡多發區、煤礦采空區等不良地質區域內電線桿塔，進行雙向傾斜角度（沿線路方向和垂直于線路方向）實時監測。當桿塔傾斜角度出現異常時，系統能夠通過GSM/CDMA/GPRS或4G網絡及時將預/告警信息發送給監控中心，提醒線路運行負責人對線路運行狀況予以關注并采取相應處置措施。

2、絕緣子泄漏電流在線監測，FH-9002高壓輸電線路絕緣子泄漏電流在線監測系統，利用在絕緣子串頂部安裝的泄漏電流采集裝置，對絕緣子因污染、受潮等因素產生的泄漏電流進行實時監測，并通過GSM/CDMA/GPRS/4G網絡將監測信息發送給遠程監控中心。

3、導線溫度在線監測，FH-9003高壓輸電線路導線溫度在線監測系統，利用貼附在導線上的高精度溫度傳感器采集導線溫度，并通過 GSM/CDMA/GPRS或4G網絡及時將采集到的信息發送給監控中心，從而實現對導線溫度的實時監測。

4、舞動在線監測，FH-9004高壓輸電線路舞動在線監測系統，利用最新的MEMS傳感器技術和無線通信技術，能對在惡劣大氣環境中運行的高 壓輸電線路的導線舞動頻率和幅度進行實時監測，并通過GSM/CDMA/GPRS或4G網絡將監測信息發送給遠程監控中心。

5、微氣象在線監測，FH-9005型高壓輸電線路微氣象在線監測系統，可實時采集環境溫度、濕度、風速、風向、氣壓氣象參數，并通過 GSM/CDMA/GPRS或4G網絡將監測信息發送給遠程監控中心。

6、絕緣子(導線)弧垂/風偏在線監測，FH-9006型高壓輸電線路絕緣子(導線)弧垂/風偏在線監測系統，利用最新的傳感器技術和無線通信技術， 實現對高壓輸電導線弧垂高度和風偏角度的實時監測，并通過GSM/CDMA/GPRS或4G網絡及時將預/告警信息發送給監控中心，提醒線路運 行負責人對線路運行狀況予以關注并采取相應處置措施。

7、覆冰在線監測，FH-9007型高壓輸電線路覆冰在線監測系統，通過測量導線重量變化來判斷導線覆冰狀況，并通過GSM/CDMA/GPRS/4G網 絡將監測信息發送給遠程監控中心。可選用采用“模擬導線”監測方式，安裝復雜度大幅降低。

8、微風振動在線監測，FH-9008型高壓輸電線微風振動在線監測系統，可實時監測導線因“卡門漩渦”產生的垂直振動現象，并通過 GSM/CDMA/GPRS或4G網絡將監測信息發送給遠程監控中心。

9、遠程視頻在線監測，FH-9009型高壓輸電線路遠程視頻在線監測系統，利用數字視頻壓縮技術、嵌入式計算機技術和4G無線通訊技術等先進 技術，對惡劣環境中運行的架空高壓輸電線路的運行狀況進行全天候、實時監測，可使管理人員第一時間了解監測點的動態視頻信息。

10、CT取電視頻在線監測，FH-9009-CT是武漢風河智能科技公司針對供電部門對輸電線路實現實時監測的客觀需求，利用數字圖像壓縮技術、 圖像識別技術、嵌入式計算機技術和GPRS/3G/4G無線通訊技術等研制的專用監測設備，可對高/低壓輸電線路的運行狀況進行全天候、不 間斷地遠程實時監測。

11、視頻在線監測系統，圖像視頻監控單元以圖片視頻監控為核心，前端工業高清攝像頭時刻關注輸電線路下的安全隱患，圖像、視頻信息會通 過設定的時間間隔自動推送到監控中心，工作人員可隨時隨地查看輸電線路下有沒有違章作業等隱患，保證信息真實，大量減輕巡線人員工 作強度。

12、接地電阻在線監測，FH-900C型高壓輸電線路桿塔接地電阻在線監測系統，利用三電極測量法和無線通信技術，實現對高壓輸電桿塔接地電 阻的實時監測，并通過GSM/CDMA/GPRS/4G網絡及時將預/告警信息發送給監控中心，提醒線路運行負責人對線路運行狀況予以關注并采 取相應處置措施。桿塔接地電阻是一個重要數據，降低電力線路桿塔接地電阻，可以提高線路的耐雷水平，減少雷害事故，在桿塔附近降低 接觸電壓和跨步電壓，防止人畜觸電事故。該系統支持感應取電和太陽能電池板+蓄電池供電兩種方式，安裝方便。投入運行后，可使運營 部門及時掌握接地情況，提高線路安全運行及信息化管理水平。

13、防外破在線監測，FH-900D型高壓輸電線路防外力破壞在線監測系統，利用綜合微波、被動紅外、人工智能三鑒入侵檢測、數字視頻壓縮技 術和4G無線通訊等先進技術，通過全天候對視頻監控系統實時分析的方式，在線預警線路走廊附近施工以及塔材偷盜狀況，對大型施工機械 違章超高作業、塔材偷盜行為實時抓拍照片，可使管理人員第一時間了解監測點的動態視頻信息。

14、絕緣子污穢度在線監測，FH-900E型高壓輸電線路絕緣子污穢度在線監測系統，能夠對高壓運行環境中絕緣子鹽密度、灰密度、氣溫、相對 濕度進行實時監測，并通過GSM/CDMA/GPRS或4G網絡將監測信息發送給遠程監控中心，由運行于監控中心的監控軟件進行數據存儲、顯 示，并綜合各種參數計算分析得出絕緣子的絕緣水平。

15、故障定位在線監測，FH-900F高壓輸電線路故障定位在線監測系統其核心部件是安裝在輸電線上的監測終端可以近距離捕捉故障瞬時的行波信號，判斷故障類型，并通過公式計算得出故障發生的確切位置。

16、接地環流在線監測，敷設在電纜溝或電纜隧道內的高壓電纜存在著漏電（絕緣損壞）、發熱起火和外力破壞（盜割、施工損壞）三大問題。武漢風河智能科技自主研發的FH-900L型電纜智能綜合監測系統，利用最新的MEMS傳感器技術、普適計算技術和無線通信技術，實時監測電纜的接地線環流、接頭溫度及外力造成的振動現象，可有效預警上述問題，保障線路安全運行，減少生命財產損失。

本系統配備的監測裝置采用CT感應取電方式供電，安裝方便。投入運行后，可自主監測接地線環流、電纜(接頭)溫度、電纜振動等數據，同時將數據發送給遠程監控中心。一旦發現數據異常，監控中心則通過警燈、警笛、短信、微信等方式通知相關人員及時處置。

17、防山火在線監測，FH-900M高壓輸電線路防山火在線監測裝置利用圖像視頻手段、火焰探測技術、紅外熱釋重疊測溫技術以及紅外輻射探測技術對目標進行監視、山火精確定位、環境溫度探測以及紅外輻射探測，并將信息記錄。探測器在水平360度，垂直180度，距離3—50公里半徑內逐點逐行進行搜索，可及時發現沒有全部遮擋的明火和暗火，不論白天、夜間24小時都可以工作，一旦發生火災，將自動報警，并將數據上傳到上位機或監測主站系統給消防指揮部門提供參考，以便能及時補救，避免造成火災。

18、驅鳥，武漢風河智能科技自主研發的FH-900N型高壓輸電線路云控智能綜合驅鳥系統，具有“云控”、“智能”、“綜合”三大特點，利用最新的MEMS傳感器技術和無線通信技術，對在高壓輸電線路桿塔、變電站附近活動的鳥類進行監測和驅離，可以打破鳥類的超強環境適應性，防止其在桿塔或變電站進行筑巢等活動造成絕緣子串污染、線路短路、跳閘等事故，保障線路安全運行。

本系統配備的驅鳥裝置采用太陽能電池板+蓄電池供電方式，安裝方便。投入運行后，可自主監測和驅離鳥類，同時將工作狀態發送給遠程監控中心。監控中心也可遠程控制驅鳥裝置工作。本系統也可用于果園、糧站、農場、飛機場驅鳥。