输配电线路集成式防外破监测系统的设计及应用

输配电线路集成式防外破监测系统的设计及应用 张 群 四川利泰能源集团有限公司 , 四川 广元 628000

摘要 近年来，在电力系统中采用了较多的现代化技术，提高了电力生产的自动化和信息化水平，有力地保障了电力的安全生产。利用信息化技术和控制技术，构建输配电线路集成式防外破坏监测系统，可以有效提高输配电线路的运行安全性。本文详细分析了输配电线路集成式防外破坏监测系统的原理和设计方法，并介绍了该系统在实际中的应用情况。

关键词：输配电线路；集成式；防外破；监测系统；设计

当前，发电企业迫切需要通过优化生产，结合科学高效的管理手段满足电力生产安全稳定的要求，要实现这一要求，必须保证设备正常运行，提高生产效益，减少不必要的设备维修时间，因此，利用可靠的设备监测手段，提高对设备运行状态的把控，加强设备维护的计划性与针对性，预知性维护的管理模式势在必行。通过设备检测可以发现早期故障征兆，对故障部位、故障程度、发展趋势做出分析判断，在设备性能下降到预设严重程度之前，实行计划性定点维修。本文主要介绍了枕头坝电厂梯级流域运行管理系统。

1输配电线路防外破监测系统

目前，社会对电力的依赖性越来越强，有必要采用先进的科学技术保证电力系统的安全。在电力企业输配电线路的运维中，采用输配电线路防外破监测系统具有较高的实际应用价值。目前，输配电线路防外破监测系统有采用红外线或者激光作为传感器，当线路有外界物体入侵时，激光会被遮挡，此时，可以认为输配电线路可能遭受了外界物体的入侵，并发出监测预警信息。本文主要根据当前输配电线路防外力破坏的现状，介绍基于摄像头、红外线探测和激光雷达技术的输配电线路集成式防外破坏监测系统，包括输配电线路集成式防外破坏监测系统的原理、输配电线路集成式防外破坏监测系统的设计方法和输配电线路集成式防外破坏监测系统中的数据交互技术等内容。

2输配电线路集成式防外破坏监测系统的设计

2.1输配电线路集成式防外破坏监测系统的原理

在设计输配电线路集成式防外破坏监测系统之前，需要先建立输配电线路集成式防外破坏监测系统的模型。输配电线路集成式防外破坏监测系统应具备远程集中监控、发出预警信息、分析统计和信息记录等功能。在输配电线路集成式防外破坏监测系统的基本结构中，包括微控制单元、摄像头、激光雷达和红外探测器、监控系统等模块。微控制单元可以用来进行信息数据的转换和处理。摄像头、激光雷达和红外探测器可以将采集的数据信息转化为模拟信号，之后再将这些数据信息传输到微控制单元中，进一步转为数字信号。经过分析计算，如果外界入侵物体和输配电线路之间的距离较小，可能会导致输配电线路出现破坏，则启动警示器模块，并将处理好的信息通过无线通信网络传输到远程监控系统中。数据库系统可以存放历史数据信息，并可以进行分析统计，得出哪些输配电线路遭受外力破坏的风险较大。通过该输配电线路集成式防外破坏监测系统，可以得到发生警示信息的线路位置和时间等。

2.2输配电线路集成式防外破坏监测系统的设计

输配电线路集成式防外破坏监测系统的设计主要包括检测模块的设计、微控制单元模块的设计、电源系统的设计、监控系统的设计等。利用摄像头、激光雷达、红外探测器等进行综合感应，可以提高监测效果，降低出现误报的概率。微控制单元模块的设计是输配电线路集成式防外破坏监测系统设计的关键，图1为微控制单元中的芯片基本工作流程图。

图1微控制单元中的芯片基本工作流程图

微控制单元中的芯片应具备无线通信和串口通信等功能，能够进行数据的分析、处理及上传到监控系统。在上图1微控制单元中的芯片基本工作流程图中，如果芯片接收到了数据输入的指令后，则进行系统的配置，创建任务并进行数据解析，完成对采集到的输配电防外力破坏数据信息的处理。此外，对于输配电线路集成式防外破坏监测系统中的电源模块，可以采用太阳能电池板和蓄电池储能相结合的方式。当天气条件较好的时候，则通过太阳能电池板进行供电。当天气条件较为恶劣时，则通过蓄电池放电给装置进行供电，如此保证不间断供电。对于监控系统的设计，则包括后台服务器和移动监控终端等，应支持查看输配电线路防外破监测信息和发送操作指令等。

3输配电线路集成式防外破坏监测系统中的数据交互及应用

3.1输配电线路集成式防外破坏监测系统中的数据交互技术

对于输配电线路集成式防外破坏监测系统中的数据交互技术，输配电摄像头、各个传感器和控制模块之间都需要进行数据的交互和共享，保证控制效果。同时，统一的通信规约协议也是数据交互技术中的关键要点，只有通信规约一致，才能够实现数据之间的高效交互，图1为输配电线路集成式防外破坏监测系统中的数据交互及流向图。

图1输配电线路集成式防外破坏监测系统中的数据交互及流向

在图1中，输配电线路防外破控制装置可以将数据信息发送到云平台，进行集中统一分析和处理。在云平台的构建中，可以采用虚拟化云计算技术，虚拟化技术是云计算中的关键技术之一，虚拟化技术有很多实现方式，比如，根据虚拟化的程度和级别，可以分为软件虚拟化和硬件虚拟化、全虚拟化和半虚拟化。利用虚拟化云计算构建输配电线路防外破监测云平台，从而提高对数据进行计算的效率，使得输配电线路的运维人员能够更加便捷地掌握输配电线路的运行信息。

3.2输配电线路集成式防外破坏监测系统的应用分析

为了保证输配电线路集成式防外破坏监测系统在实际中具有较好的应用效果，系统应具备以下功能：一是监控能力高，系统能够从多个角度、多个方向对输配电线路进行监测，并通过摄像头对输配电线路进行抓拍和录像。二是能够实时发出预警信息，并将监测和预警信息上传到监控系统中。三是持续供电的能力，保证输配电线路防外破监测装置不会出现因为供电中断导致不能正常工作的情况。采用本文所述的输配电线路集成式防外破坏监测系统，能够保障输配电线路的安全稳定运行，在实际中也取得了较好的应用效果。

结语

加强输配电线路防外破的监测，可以及时管控输配电线路防外破中的危险点，提高输配电线路防外破管理的信息化技术水平。本文所分析的输配电线路集成式防外破坏监测系统，具备探测、摄像、抓拍、数据采集、数据传输和分析统计等功能，能够保障输配电线路的安全运行，在输配电线路的运维实际中可以进行推广应用。

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