摘要：输电线路在线监测系统是在对输电线路结构运行状态、线路理学理论研究、评估并具备大规模研究试验条件的基础上，采用包括新能源、嵌入式系统、电磁屏蔽、网络通信、无线传感网络、机械故障诊断和传感等各种新型技术，同时结合三维地理信息技术而开发的新一代高科技产品。该系统主要通过无线的方式采集输电线路运行状态参数以及其周围的气象环境等参数，并利用线路在线监测管理平台在线进行分析输电线路存在的缺陷和潜在危害。鉴于此，本文对输电线路形状部件变形缺陷诊断方法进行解析，以供参考。
关键词：输电线路；形状部件变形；缺陷；诊断方法
引言
输电线路主要由铁塔、基础、导线、地线、金具、绝缘子等组成，构成组件的类型较少，但绝对数量较大，线路的任何一处出现故障都可能引起整条线路的停运，对电力系统的冲击巨大。随着经济和社会发展速度的加快，线路沿线污秽等级提升及鸟害影响造成的线路污闪问题日益明显。局部环境和微气象对线路安全运行的影响也是线路运行维护工作的重要难点。导线舞动和风偏所造成的危害也时有发生。对输电线路进行在线监测与故障诊断是提高电力系统可靠度的重要措施。通过各类在线监测装置及时评估线路存在的安全隐患并准确预警对输电线路的安全可靠运行具有重要意义。
1输电线路部件缺陷及识别
随着国家电网的快速发展，为了保证高压输电线路的正常运行，如何准确识别高压输电线的部件缺陷，对保障百姓的生活起着十分重要的作用。无人机的巡检方式虽然提高了效率，但是产生了大量图像，人工浏览的方式效率较低，如何实现自动识别、自动诊断成为我们迫切需要解决的问题。对于带有缺陷的绝缘子，一般处于野外，背景条件复杂，颜色纹理特征不利于区分缺陷信息。但对于绝缘子来说，它的形状特征比较稳定，不容易随其它条件发生变化。
对于传统的缺陷识别，人们常常单纯使用颜色特征来检测缺陷，但是由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感，所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。也有人用颜色直方图来表达颜色特征进而实现缺陷检测，但没有表达出颜色空间分布的信息。
2故障诊断系统研究现状
故障诊断是根据检测系统提供的信息，包括监测到的数据和数据处理结果，对设备的健康状态进行分析评估的方法。为了实现输电设备诊断的自动化和智能化，很多智能诊断方法被引入到输电线路在线监测装置中。目前体系较为成熟的诊断方法主要有人工神经网络诊断、模糊诊断、灰色系统诊断、粗糙集理论诊断、小波诊断和专家诊断等。
监测和诊断线路故障离不开通信技术，监测的结果需要通过检测技术将监测的情况传输到控制中心，由控制中心对监测到的问题进行及时地处理。一开始使用的通讯技术是3G等公网，但是由于监测技术的不断进步和监测需求的不断增多，它已经满足不了发展的要求，而且由于中短距离通信技术兴起后，监测数据向着局域专网转变，一些电网公司也开始试用中短距离甚至长距离的通信传输。
3在线监测系统目前存在的缺点
在线监测系统不断的在完善，但在实际运用中仍存在以下缺陷。
（1）现场监测装置安装点未必是最合适的安全点。因为受自然气象的影响，安装地点必须考虑当地气象局提供的气象数据，以及线路运行条件，这些造成现场监控装置安装点选址困难。
（2）现场监测装置的传感器使用的蓄电池采用太阳能充电方式，若连续的阴雨天气，容易造成太阳能电板失效，蓄电池储能不足，传感器无法有效地传送信息。且受季节影响，蓄电池夏季常处于充电状态，冬季常处于放电状态，使用寿命较短，一般2~3年必须更换一次蓄电池。
（3）传送数据采用的是移动网络，使用的SIM卡所处地区信号传输受当地移动网络信号强度的限制。若无移动信号或者信号比较弱，则无法传送相关信号。
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4输电线路事故防范措施
4.1自身问题措施
通过对输电线路的事故分析，可以发现部分事故是可以通过平时加强措施来减少和防范的。事故的防范措施有很多，鉴于某地市地区输电线路故障的主要原因是外力破坏和雷击，下面主要叙述如何防范这两种因素造成的事故。
(1)做好“硬件”工作，“打铁还需自身硬”。
(2)做好“软件”工作，防患于未然。
(3)做好应急预案，快速解决故障。做好应急机制的建设和突发事件的应急预案。平时做好事故处理预演工作，结合实际比如线路距离可能较远较长，在发生事故时如何提高反应速度快速到达现场。要做好应急物资准备，加强抢修人员的培训工作，把假想事故时的不利影响假设到最严重，做好万全的准备，即使发生故障也能快速解决，保障电网安全。
4.2防雷击的措施
输电线路的雷击事故多发生在6、7、8月，应与气象部门做好合作，加强雷电监测，在雷雨季节到来之前，要细化和加强杆塔的接地电阻的测量工作并对发现的缺陷进行消缺；加强杆塔的检测，对丢失接地引下线的进行补全，对零值绝缘子进行提前更换，在设计允许的情况下适当增加绝缘子片数。加装线路避雷器，一般并联于绝缘子串，当雷击输电线路时,雷击过电压可能使线路避雷器的间隙击穿。由于氧化锌阀片的非线性特征将迅速切断电弧,避免线路发生跳闸；采用侧向避雷针，调整运行线路避雷线的保护角较困难,安装侧向避雷针能一定程度地减少绕击。
4.3图像轮廓预处理
利用形状上下文来对变形绝缘子进行匹配，主要是利用轮廓样本点的采样。但由于该算法对图像轮廓很敏感，要求绝缘子轮廓清晰明确。但无人机拍摄的图像受自然条件等各种因素的影响，会有各种各样的噪声。绝缘子的噪声图片会导致无法提取完整的图像轮廓，使形状上下文算法匹配准确度下降。
4.4绝缘子监测
通过电流传感器从绝缘子中取得泄漏电流信号，绝缘子运行状态综合监测终端定期采集泄漏电流信号，放大和滤波过的信号经隔离之后进入中央处理器的模拟———数字（A/D）转换器件。绝缘子运行状态综合监测终端完成监测点绝缘子污秽信息的采集、存储和传输的功能。每个杆塔绝缘运行状态综合监测终端可监测1~6串独立绝缘子。
盐密的测量是使用置于空气中的高纯度石英棒，即一个大气为包层、以棒为芯的多模介质光波导。在石英棒上无污染时，由光波导中的基模和高次模同时传输光的能量。其中绝大部分能力在光波导的芯中传输，只有少部分光能沿芯包界面的包层传输，类似于光纤通讯中的光传输机理。当盐密度相同情况下，随灰密的增加绝缘子的污闪电压呈下降趋势。所以，相同的盐密下的不同灰密对绝缘子的耐受电压有着不同的影响。故对灰密的监测也是防污闪工作的重要内容之一。
结束语
通过探讨我们了解了在输电线路方面的线路检测系统、信息传输、故障诊断几方面的现状，并且指出了这些过程中存在的一些问题，并对以后的发展指出了方向。线路检测技术和故障诊断技术对于保障输电线路的安全非常重要，我们应该积极创新，用更加先进的科学技术来促进这项工作的不断进步。
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论文作者:周明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
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