摘要：通信系统是输电线路在线监测系统中的重要环节，其安全可靠性直接关系到监测信号的有效传输。文章分析了输电线路在线监测系统中通信网络的构成，并在充分比较各类通信技术的基础上，提出了典型的通信组网方案，为今后输电线路在线监测系统通信系统的建设提供了较好的参考和借鉴。
关键词：输电线路；监测装置；状态监测；通信组网
一、现状分析
目前，输电线路在线监测系统中的通信系统多采用公网3G方式传输监测数据，其主要通信方式是通过杆塔上安装视频设备，采用公网3G卡汇聚至运营商主站通信机房，再通过互联通道传送至省电力公司主站系统，此种借助于运营商无线公网传输方式主要存在带宽小、稳定性差、费用高等问题，具体如下：
（1）信号覆盖问题：输电线路多在郊区等信号覆盖不全的地带，因此，线路监测点分布完全受制于公网网络覆盖情况，且传输信号的安全可靠性较易受影响。
（2）传输带宽问题：输电线路在线监测的视频需要的是上行带宽，但GPRS/3G网络的上行带宽一般较低，且长期用3G流量看视频费用偏贵。
（3）传输时延问题：GPRS/3G网络是采用运营商无线公众网后，通过运营商内部网关与电力网络连接，数据通过的处理环节较多，运营商无法保证业务的质量，传输丢包和时延较为严重，时延通常为秒级或更久，画面的流畅程度不能满足需求。
因此，考虑到输电线路在线监测系统的长期运维费用及安全可靠性等因素的影响，为了进一步优化通信组网方案，有必要对当前主要的通信技术适用性和组网方案进行分析和研究，才能得到最佳的通信组网方案。
二、输电线路在线监测装置研制的相关概述
2.1输电线路监测装置的系统构成
面对高压输电线路在日常生活中遇到的森林树木成长对线路的威胁、积雪无法巡线的威胁、塔基挖沙的威胁、塔基被盗等一系列威胁，输电线路在线监测装置主要是为了应对这些威胁而设计的。输电线路在线监测装置是紧紧依托于无线3G-EVDO、CDMA1X、GPRS和EDGE的数据通道为传输阶段，从而实现对高压输变电线路/塔基情况进行在线实时监测。输电线路在线监测装置主要由终端部分和监控管理中心两大部分构成，终端设备包括一个防水、防尘、防电磁干扰、满足IP65防护等级的机箱、太阳能供电板，一体化智能匀速球等装置组成。而监控中心则包括图像监控服务器和图像监护客户端两部分构成。
2.2输电线路监测装置的主要功能
输电线路监测装置的功能比较强大，它有效的对输电线路的日常安全运行进行有效监测，来更好地确保我国电网的整体运行情况，它的主要功能体现在：（1）它具备远程视频搜集、处理和传输功能：视频监控装置能定时或按远程指令采集工程现场视频信号，经压缩编码等视频信号处理后，通过无线网络传输给监控管理站；（2）它还具备对摄影机及云台的可控加热功能：对摄影机外壳具有自动控制和远程控制加热功能；（3）它同时也对电源具有远程控制的功能，可以实现在预设的条件或者是接受远程指令的情况下，启动或者关闭装置前端的供电电源；（4）它还具备远程设置视频采集时间间隔功能、具备断线自动连接功能、电源管理功能等其他功能。
2.3输电线路在线监测装置的产生
现代电力时代，人们生活和工作已经离不开电力供应，不仅要求及时供电，对供电质量与安全也提出新的要求。由于在日常电网中，输电线路所处的环境差异很大，如何确保输电线路。安全有序的运行，成为衡量我国电网安全可靠运行的重要指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于输电线路纵横分布，且布局十分广泛，而自身受环境、气候的影响较大，从而会导致每年有诸多电的事故发生，其主要原因在于输电线路出现问题。以前，对于输电线路的监测主要依靠运行维护人员的周期性巡视，虽然维护人员能够通过观察发现输电线路故障，但由于自身能力有限，无法对其展开及时维修，从而无法从根本上解决输电线路产生的故障问题，也无法降低输电线路因为存在故障隐患而产生的线路事故。因此，输电线路在线监测装置便随着科学技术的发展和进步，被应用到日常的输电线路监测中，通过无线（GSM/GPRS/CDMA）传输方式，对输电线路周围环境、具体的施工情况和杆塔倾斜等参数进行实时监测，有效的提供了输电线路异常状况的预警，对于提高输电线路安全经济运行起到了保驾护航的作用，同时也提升了电路运输技术的管理水平，为输电线路的状态检修工作带来了便利。
二、输电线路在线监测装置通信组网应用
在我们日常的输电线路监测装置中，已经逐步应用到了通信组网络技术，而且多数采用的是光纤通信技术，相比较其他通信技术，光纤技术在我国基本上趋于成熟，并在日常输电电路在线监测装置中发挥着自己不可替代的作用。光纤通信技术目前已经摆脱了其他自然因素，如气候、温度、地理环境等因素对它的干扰和限制，而已经逐渐从主干网络的数据传输环节向接入环节迈进；同时，作为以太网技术的关键特征技术，分组交换技术也在从局域网向城域网甚至是广域网的方面进行延伸，这就在一定程度上拓展了输电线路监测系统装置对于我国输电线路在更宽、更广的领域实现有效检测，对传输电路中出现的故障问题能够及时的向电力监督管理部门发出警报，而且传播速度已经得到了人们的高度认可，其有具体数据可以证实：输电线路监测装置在3000m范围内利用光纤通网技术，其对监测数据的平均传输速率为12.1Mb/s，且数据传输速率均不低于10.8Mb/s。这就能够实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，有效的确保了我国线路在线装置在日常生活中对输电线路的有效监测。或者即使有输电线路出了问题，监测装置会借助先进的通信组网技术将有效信息传递给电力管理部门，及时采取有效措施排除输电线路出现的安全隐患问题，从根本上确保了我国电网安全有效的日常运行。
在输电线路在线监测系统装置中，通信组网的应用需要先进的科学技术作为重要依托，也是组成输电线路在线监测装置系统中必不可少的部分。在输电线路在线监测装置中渗入通信组网技术，在很大程度上提高了监测装置对输电线路监测的精确度和广泛度，使其更好地确保我国输电线路安全、降低输电线路出现安全事故的发生率起到重要的促进作用。
随着光纤通信技术的发展，基于电力专网的EPON/工业以太网交换机技术/WIFI技术也逐渐成为输电线路状态监测系统的重要数据通信方式。装置在3000m范围内的数据平均传输速率为12.1Mb/s，且数据传输速率均不低于10.8Mb/s.这两者的有效结合，为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，该文在输电线路在线监测装置研制形成的基础之上，通过对示范线路进行实地调研和考察，并结合自身工作经验，选取精确的监测点和中继点，对其输电线路在线监测装置通信组网的实际应用成效进行研究。
结束语
为提高输电线路在线监测系统的安全可靠性，应合理规范其通信系统组网方式，并针对不同的信号传输要求选择合适的通信技术体制，才能有效确保各类输电线路采集信号的可靠传输，进一步提升输电线路的运维和管理水平。
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论文作者:李芸
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
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