摘要：本文研究基于高海拔磁耦合取能技术，以替代现有各类太阳能、3G、4G网络的视频监控系统，实现可以应用在无人、无交通、无通信、无电源等四无特殊地区，使得视频监控系统能够更普遍的安装运行。
关键词：磁耦合；自组网；监控
1前言
临沧供电局输电管理所所辖输电线路有很大一部分处于或趋于四无地区，山高林密，如果在其中相对高差较大的地方安装可靠的视频监控装置，可有效地对线路危险点，山火易发区，覆冰区，外力破坏区等特殊区段进行实时监控。通过数据传输，可以使运行维护人员在能使用互联网的地方只要登录进入视频监控系统专用的服务器里，调取监控实时图像，进行观察分析。如若监控区域发生紧急情况，例如山火，山洪泥石流等，运行维护人员就可以通过第一时间调取监控观察的方式，掌握第一手资料，达到信息传递的实时化。同时，这样也就避免了以往在得到紧急情况消息后立刻赶赴现场需要耽搁2-5小时不等的这一时间段呢现场信息得不到有效快速传递的弊端。同时，该监控摄像头应具备24小时不间断监控的功能，白天通过视频监控，晚上可通过红外监控来实现。在高海拔覆冰区，还具有现场温度的实时反馈的功能，这样就一定程度上解决了覆冰区杆塔覆冰信息、现场温度、气候信息不能第一时间报送的难题。
2基于磁耦合取能及自组织网的视频监控系统
磁耦合取电的保护和稳压技术：根据麦克斯韦原理，导线上流过交变电流时会在空间产生交变磁场，而该交变磁场切割由两根防雷地线和铁塔组成的空间闭合平面式会在该平面上产生出感应电动势。长期以来地线上的感应电一直被当成输电线路的负面影响看到，而地线取能装置所采用的技术则对这种一直被当成线路损耗的地线感应电进行了有效的利用，使其成为输电线路上智能化设备的一个可靠供电途径。
高压感应取电的保护和稳压技术，研究高压输电线路电能特点，针对输电导线线路电流变化趋势，断/送电，过流，短路，雷击等电流变化，以及负载的用电情况，进行相应的能量保护措施，及稳压措施。智能视频分析的背景建模技术：通过对连续变化帧图像，进行视频画面背景的建模，智能识别画面中活动点并进行对比分析，根据选定的区域进行智能判断报警。
磁耦合取电装置：理论上讲，把取电设备串联到地线网络中，如图1所示：
图1 取电原理示意图（空中俯视）
由于电源初级端具有较大阻抗，当电流流过时在电源输入端口产生电压U，因此根据欧姆定律：
P=U*I U：电源端口电压
I：流经电源初级的电流
便可以获取功率。但是在实际工程应用中不可能把电源初级端像图1所示那样直接串入到地线网络中，因此在实际应用中利用具有分段接地的架空地线网络的本身的特点，在不改变原有地线构架的情况下，实现取电设备的串入操作。
下图2是一个典型的电源接入方式示意图：
图2 电源系统接入地线网络示意图（空中俯视）
如果用电设备安装在图2所示的“直线塔2”上，则地线取电电源也需要安装在“直线塔2”上。在分段接地段中，地线的接地点在“张力塔1”上，而在其他塔上架空防雷地线和铁塔间是通过带放电间隙的绝缘子串进行连接的，因此可以把电源系统的输入端一端接在“地线1”上，另一端和“地线2”短接，于是由“地线1”、“直线塔2”、“地线2”和“张力塔1”构成一个闭合通路，感应电流在这个闭合通路流动，进而可以在不改变原有地线的条件下把电源装置串入到地线网络中。
该安全防范子系统的各种探测器将与视频监控子系统中的视频设备连接。在发生触发报警的情况下，直接和视频设备联动，将报警信息上传至综合监控平台，同时促发其他声光报警设备。并具有以下功能：（1）用户管理功能：具有多种用户属性设定功能；支持用户组设置；支持用户等级、用户控制权限设定；支持用户账户密码保护、支持多用户同时登录。（2）后台控制功能：支持远程控制与管理设备，支持远程设置云台预置位，支持软件远程升级与维护。支持故障预警。（3）电子地图功能：具有多级电子地图联动功能，可准确定位每个镜头并查看其相关信息。电子地图可以与报警装置或报警设备关联，当发生警情时将给予报警提示，使得管理者能够及时掌握报警现场的地理位置与情况。（4）录像存储及回放功能：支持实时录像/计划录像/移动侦测录像/开关量报警录像；支持录像计划拷贝。支持多录像文件异步回放，同时也可逐帧回放。
视频监控系统采用图像压缩处理技术，数字信号处理技术、远程控制技术GPRS/CDMA无线通讯技术、新能源及低功耗应用等技术。实现了监测分机定时或实时接收监控中心的请求（如调节分辨率、调节焦距、云台旋转、采样时间间隔、分机系统时间、实时的图片请求、实时数据查询）并启动摄像机采集到的视频信号通过无线传输模块传输到监控中心。维护人员在监控中心便可实时了解前端运行线路的具体情况。监控前端采用模拟摄像机+网络视频编码器和网络摄像机，将数字化的视频信号通过网络传输到后端的监控电脑，并采用专用的视频监控平台与存储方案，其不仅保证了视频信号和控制信号的准确传输，更为重要的是在设计该系统时我们充分分析了用户的需求，从实际出发，解决众多的实际问题。
根据变电站综合监控系统的硬件组成，同时结合变电站综合监控应用的实际需求与特点，我们将整个变电站综合监控监控系统分为4个系统层次，既前端设备层、传输网络层、系统控制层与系统应用层，同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制。
3结语
在输电线路上安装可靠的视频监控就等同于在输电线路上多留了一双永不疲倦的眼睛，它可以帮助线路运维单位第一时间掌握输电线路周围的实时概况，应对突发自然灾害，也有着第一时间的现场反馈，对临沧电网管理及电网的安全稳定运行有着举足轻重的作用。
作者简介：
吴灿辉（1981.12.22—），男；籍贯湖北咸宁；汉族；学历：本科；高级工程师；主要从事输电线路运检技术研究.
论文作者:吴灿辉,林勇,杨琦,杨绍露,王骏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：地线论文; 电源论文; 线路论文; 监控系统论文; 实时论文; 设备论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第31期论文;