摘要：过去，输电线路的检查主要依靠人工的定期检查。虽然可以发现潜在的设备危害，但由于自身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的探测，在检查周期的真空期内无法及时掌握线路走廊的外力变化。在下一次巡查到来之前极有可能因为缺乏监控而发生意外。因此，线路的在线监测系统的应用。通过无线传输方式，实时监测线路环境温度、湿度、风速、风向、盐密度、泄漏电流、雷电流、周围施工情况、杆塔倾斜等参数。对输电线路的异常情况提供预警，通过监测线路的有效参数，提高输电线路的安全、经济运行水平，并为输电线路的状态维护提供必要的参考。
关键词：无线传感器网络；高压输电线路；在线监控系统
输电线路作为我国智能电网的主要组成部分，输电线路的能否安全运行、对一个企业、地区乃至国家的发展都有着深远的影响。随着全球环境的不断变化，我国极端天气的发生次数越来越多，这些极端天气对输电线路的正常传输往往产生很大的负面影响。输电线路断线、输电线路塔倒塌等诸多因素将给我国输电线路的安全运行带来巨大的经济损失和严重的威胁。为了保证输电线路的安全运行，在线监测系统技术在智能电网中的应用有效地缓解了输电线路运行中遇到的安全问题。
因此，加强高压输电线路监测系统建设是电力企业的当务之急。只有这样，才能保证输电安全，并为用户提供高质量、稳定的供电服务。无线传感器网络技术的应用，实现了准确的数据采集，获得的信息种类也更加多样化。对区域的全方位监测取得了明显的优势。在此基础上，将无线传感器网络应用于高压输电线路在线监测系统的建设将具有非常深远的现实意义，这将有效解决我国电力发展中必须面对的高压输电线路监测问题。
1在线监测系统对高压线路监测的重要意义
利用在线监测系统实时监测高压输电线路，可以随时收集输电线路现场的相关数据，及时识别隐患，通过统计、分析、比较.有效保证输电线路的安全运行。预防线路事故发生，具有巨大的经济和社会效益。首先减少人员工作量，并在维护费用方面实现成本节约。其次，利用在线监控系统进行实时监控，其在线监控功能能有效降低运维人员到现场调查的频率，有效降低输电线路出现故障时的人员伤亡情况。此外，高速传输线路在线监控系统软件具有查询、比较和分析的功能。能够及时了解设备和环境变化信息，为事故预防和事后分析提供事实依据。高压输电线路事故的原因多由恶劣天气引起。在线监测系统能准确地捕捉天气状况和线路的细微变化。它可以在线路故障的早期阶段发出警告，使运营商能够及时作出反应。在萌芽状态下将故障消除。此外，还可以根据实际需要进行功能扩展，从而大大改善输电线路的运营和管理.
2、高压输电线路监测系统分析
2.1系统工作原理
监测系统由数据采集部分（太阳能接收板、通信系统、采集系统、抗干扰系统等）和后台收集系统两部分组成。采集前端是一台高性能的嵌入式计算机，其主要电源供应是太阳能接收板，可以全天候运行。通过预先设置程序定时检查周围的数据。例如，对温度、湿度和风向进行收集分析。视频探测器能实时监测周围环境。前台系统处理完所收集到的数据后，可以通过无线（GSM／GPRS／CDMA）传输方式及时传输到后台控制中心。后台接收终端可以对收集到的相关数据进行分析，并根据分析结果对相关杆塔采取预防措施，减少线路事故的发生。
2.2传输线路在线监测系统的组成
高压输电线路在线监控系统由：在线监控系统、内部管理系统、监控监视中心和远程数据传输四个部分组成。各在线监测扩展分机使用超低功率MSP430AFE232微处理器，并使用GPRS/GSM数据通信模块，由太阳能电池供电，无线方式传输，同时系统对采集到的信号按保护、隔离、过滤和放大的顺序进行一定处理，并最大程度减少各种频率的干扰，提高终端获得的信息的可信度。其中所监测的信息分为电气量信息和非电气量信息，这两类信息使用不同的收集和处理方法，通过各自的传输渠道传输数据。
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2.1.1系统软件，系统软件采用Acrel-3000功率监测软件，通过对运营线路的数据收集，根据实际需要自动或手动下载远程数据，通过后台操作，以各种形式的“组态方式”进行系统集成，实现各种软件模块的简单配置，完成监测点的指标。
2.1.2非电气监测，系统能够实现监测线路周围的环境、导线的动态、导线悬挂的异物、导线的湿热、塔状材料的盗窃、铁塔的鸟巢等提供数字化信息，从抓拍的图像中收集到的信息通过监视装置传送到检测监视中心。
2.1.3电气量取样，电气取样主要是监测装置中的电流传感器对绝缘体表面的泄漏电流和局部放电脉冲进行采样。通过不间断方式采集时时数据，并结合同步时钟装置。对不同时间叠加在泄漏电流上的局部放电脉冲，通过门槛设定值记录下来，具有一定的记忆能力。
2.3数据监测仪原则
数据监测装置是对输电线路导线温度、湿度、导线舞动、导线悬挂异物等非电气量以及绝缘子污秽泄漏电流的脉冲频度、电流的峰值、泄漏电流波形等电气量，进行在线连续采集和监测。并根据实际情况采取一定的动作。
2.3.1采集数据的处理和传输，利用最新的图像和数据采集压缩解码技术将监测到的各种非电气量信号压缩，再通过3g无线公共网络将其传输到后台监测中心。经过解码后，图像数据还是技术保证传输数据真实性的。监测到的电气量信号首先利用滤波、过电压和过电流保护技术处理，将通信屏蔽电缆引入到电气信号数据传感器中，然后对传输信号进行放大。再通过信号调节电路进行一系列抗干扰处理后，转化为电压信号。通过GPRS/CDMA通道上传到在线监控中心接受端。经过高频滤波和PGA增益放大后，送入A/D转换器进行转换。返回到信号的最初采样值，确保电气量信号的不失真。
2.3.2数据信号后台处理，系统的主机实时记录着传输的采样数据，并建立自己的数据库。通过软件自动统计和数据比较分析，及时提供具体差异详细信息。超过一定参数的发出警报。报警条件由各种参数综合确定，结合历史数据，设定每个电气量报警参数，并细化为低、中、高报警级别。报警级别，即参数值，可根据每日实际工作条件进行远程修改，并自动建立传输线路状态信息数据库，提供全面查询功能，永久保存所有报警记录。
3结束语
电力资源的特殊性不仅为国家的建设和人民的生存提供了基础，而且也带来了事故造成的安全损失和灾难。因此，电力企业要做好监控工作，确保整个电力系统处于稳定运行状态，而确保高压输电线路工作的稳定性和安全性，一直是电力企业在供电服务工作中的核心内容。传统的监测和控制工作是以人的检查为基础的，往往不及时、不确定。随着技术的不断发展，无线传感器网络技术可以应用于高压输电线路监测系统，实现实时在线监测。在有效分担工作人员工作量的同时，优化能源管理水平。我相信，在未来电力行业的发展中，基于无线传感器网络的高压输电线路在线监测系统将继续发展和完善，为电力系统的安全做出巨大贡献。
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论文作者:黄万春
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/15
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