摘要：开展在线外力破坏防范监测系统的研究，不但要注重装置本身的功能性创新，也需要弥补装置本身的移动性应用在装置结构上、运行机制上的改变，尽可能实现装置的重复利用、加大可监测范围。尽量减少装置成本的支出。将安全管控重心前移，成为现场防外力破坏工作的重要辅助手段。
关键词：可移动式；输电线路；防外力破坏
1引言
电力线路是电力设备的重要组成部分，承担着电网安全运行的一部分，但是由于地理环境以及环境的复杂多样，使输电线路不仅易遭受环境等恶劣天气的影响，还容易遭受外力破坏而导致停电事故。在近些年以来，由于大型机械等施工运行而导致的输电线路遭受破坏情况屡屡发生，为线路的检修维护工作增加了极大的工作难度，已经成为了现阶段影响输电线路安全的主要因素。而目前为止，在我国大部分地区的输电线路防护工作只能依靠传统的人工巡检的方式，不仅浪费人力物力，还容易监测不及时等隐患。
2输电线路外力破坏的形式及特点
输电线路外力破坏可以分为五大类：线下树木、违章建筑、违章施工、异物隐患、以及其他形式等。线路保护区内种植的果树、林木或绿化树等，都会造成输电线路的跳闸。线下树木具有季节性、反复性，难以有效根除。线下新建厂房、搭建简易房等现象层出不穷。线下违章建筑一般具有长期性、隐蔽性，建成后不易解决，容易发生人身触电事故。线路保护区内吊车、打井机、挖掘机、顶管机、大型货车等施工设备碰线或对线路安全距离不足极易造成跳闸。违章施工具有突发性、随机性、广泛性，已成为外破的主要原因。经常出现蔬菜大棚薄膜、彩钢板、风筝、广告条幅等异物被大风吹起缠绕电力线路导致跳闸。异物外破具有随机性、广泛性，不易防范。大风天气后易发生。其他形式包括线下堆积易燃易爆物品、线下鱼塘周边钓鱼，甩鱼竿等。
3可移动式输电线路的防外力破坏系统指标分析
3.1技术指标
①能对入侵电线路保护区内的异物进行报警，当有物体靠近电线时，通过声音、报警、喇叭、对后台和现场人员进行提示和警示。②对发生时的情况能实时视频图像储存、查看。③系统具有可靠的供电和通信传输通道。④系统后台拥有管理、维护、接入多台前端设备能力，具有指令下发、图像数据和报警记录存储、视频转发等功能。⑤系统应能执行远程唤醒、告警分析应在前端设备上完成。⑥前段主机在强电磁环境中，能够正常工作，在高温、低温环境下能正常启动。具有防尘、防雨设计。⑦预留接口、适应功能扩展。⑧具有可靠的预警效果、较低的误报率和较高的预警准确性。立体化的预警效果，当物体从多个方向靠近导线时，同样能够给予预警。根据现场环境的变化，设备还应满足安装方便、拆卸简单、易于维护、可靠性高的特点。根据不同的安装环境提供不同的安装方式和配套支架满足不同杆塔安装的需要。为了能提高在线监测系统的待机时长和待机时间，系统不但选用了低功耗元器件，在电路设计时减少不必要的转化环节。还进行供电系统的优化，增配供电接口，以适应多电池组并联使用要求，从而提高系统供电电容量。
3.2经济指标
①利用视频监控、智能分析的方法，对施工现场危险行为进行实时、自动管控，可以大大减少工作人员的数量，降低企业运行费用。②利用技术手段帮助供电局加强对施工企业及施工现场的管理，对危险行为进行预警、报警、制止，减少电力设备的损坏，减少电网停电时间，具有较大的直接经济效益。③减少人身伤亡事故，具有较大的社会效益。④通过视频系统，可以保留施工单位的危险行为证据，作为对施工企业不当行为的处罚依据；并以此警示施工单位提高安全意识，将有助于提高电网的安全性。⑤逐步建立重点输电线路视频监控系统，做到全线路可视化管理，重点线路视频实时巡检制度。
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4可移动式输电线路的防外力破坏系统的实现
4.1精准运维平台
精准运维平台是隐患缺陷管理软件，包括手机App端、云数据库端和后台管理端。巡线人员通过手机App将现场发现的隐患实时录入。平台采用了云数据库，具有更经济、更专业、更高效、更可靠、简单易用等特点。后台管理端负责前台的管理，以及与运维监控平台的数据交互，实现了隐患信息的实时上报与实时处理。平台将隐患类型分为违章建筑、违章堆物、违章施工、树线矛盾和本体隐患5类，每一类隐患又有具体不同的隐患属性，部门事先针对每一类隐患不同的严重程度，制订了不同的预案，监控平台能够根据巡线人员上报的隐患信息和隐患预案，自动执行响应的措施，提升了隐患管控效率。另外，精准运维平台还能够对巡视人员进行工作量和质量的考核，对发现重大隐患并处理的人员进行奖励，通过对人员工作的量化统计，提升了人员的管理水平，同时也激发了人员的工作热情。
4.2护线人员管理系统
为了确保巡视效率，建立由机动护线队员及固定护线队员相结合的双轨护线管理模式，机动护线队员利用车辆的机动性，巡视范围更加广泛，能够对较大区域内的线路进行快速巡视，及时发现隐患，固定护线队员一般通过步行或者非机动车辆对小范围区域进行巡视，同时对隐患点进行盯防。通过双轨的护线模式，能够确保每条线路每日巡视2～3遍，大大降低了外力破坏的概率。护线人员管理系统通过为所有护线人员和车辆配备GPS设备，对护线人员的巡视路径和盯防点进行精准定位统筹调度，实时了解护线人员的位置，并可以查看护线人员的巡视轨迹，确保了巡视过程无死角。
4.3视频监控系统
图像差异分析算法主要是指对智能监控装置中实现对输电线路本体及通道的图像数据进行的各种运算，以去除干扰、噪声及差异，它包括图像的变换、增强、滤波等的图像预处理。高斯建模法不但可以改善图片的质量，也能提高系统处理器的运行速度。为了使图像中重要部位显示得更加清晰，系统引入了各种数学方法以及变换手段，得到人们需要的重点部分清晰，无用部分削弱的优点。对于图像的处理具体包括灰度修正、图像平滑、噪声去除、图像边缘增强等等。同时，通过对图像信息的整理、分析、归纳等方法，在图像中抽取可以反映图像本质，判定图像类型的特征向量，进而判断出图像的状态以及具体形状，得到监测最终结果。对于入侵监测、异物监测，可以归结为对输电线路周围的外界事物进行识别、报警，以便工作人员采取有效的措施避免输电线路危害行为的发生。对于外力破坏的监测，首先从现场图像序列中将感兴趣的区域，从背景图像序列中抽取出来，结合颜色特征以及运动目标区域面积大小，实现大型机械与人体目标的分类、监测。当有人体目标进入保护区内并停留，现场语音警示，提醒人体目标盗窃国家电力设备属于违法行为，并将警报信息逐级上传。视频监控系统主要由4个部分组成：摄像头、喊话机、供电系统和通信系统。一旦视频监控系统发现有施工隐患，立即向监控平台上报隐患信息，平台通知隐患点附近的护线人员立即赶往，同时通过高音喇叭提醒施工人员注意施工安全，防止造成人员和电力设备损伤。
5结束语
本文的研究满足输电线路防外力破坏监测需求，符合今后科技技术发展方向，符合电网技术持续扩展，并且提供了实践依据，从而提高了经济效益和精细化管理水平。
参考文献
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论文作者:刘文超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
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