摘要：随着城市建设的快速发展，输电线路外力破坏隐患也随之增多，严重威胁线路安全运行，且输电线路覆盖面广，线路运行人员不能及时发现隐患，导致线路跳闸率不断升高，所以线路工作急需运用科学技术来提升运行检修管理水平。输电线路防外力破坏视频检测系统采用前端视频智能处理与多种传感器探测相结合的方法完成防外力破坏监测，及时发现阻并阻止外力破坏事件的发生，大幅度减少外力破坏。
关键词：输电线路；防外力破坏；视频监测
引言
在经济发展的迅猛推动下，道路改造、开发区建设等大型市政工程众多造成危险点源数量居高不下，时常对线路安全造成威胁，同时供电公司作为企业单位没有相应的电力设施保护职能，主要表现在相应法定行政权利的缺失，这种情况对于电力设施保护是极其不利的，只能采取主动预防，及早发现隐患措施。因此，本文主要介绍了可以在输电线路上使用的防外力破坏视频监测系统，以期提高输电线路运维管理水平。
一、输电线路外力破坏现状及故障原因
1、输电线路的破坏的现状
输电线路广泛分布，如横跨公路、铁路、桥梁、河流、湖泊，以及其他各种建筑物，并且与其他的设施相邻，如供水、排水、电信、电视、燃气、石化管线等。因此，供电线路非常容易受到其它的施工，或者违章施工的影响。违章施工造成输电线路的破坏的原因分很多方面。随着城乡经济的快速发展，输电线路保护区域内的违章建筑越来越多，输电线路与违章建筑之间的距离（包括垂直距离和水平距离），达不到安全距离的要求，在恶劣的天气状况下，易发生接地或者跳闸事故，对居民的生命、财产的安全造成极大的安全隐患。由于各部门对输电线路的保护、宣传等工作不到位，以及电力设施的保护联动机制不健全等原因，可能引起电路设施的破坏，进而导致停电，甚至对人民群众生命和财产造成破坏。
2、故障原因
（1）自然环境的影响
由于输电线路面临复杂的形势，如长期暴露野外，且点多面广线长，自然界天气复杂多变等。因此自然环境对输电线路具有非常大得影响。如持续的暴风雪、寒潮等冰冻天气带来的绝缘因子严重覆冰、覆冰产生的过荷载，以及不均匀覆冰等，导致输电线路发生倒塌、断线、设备破坏、大面积停电事故等。例如线路附近的高大树木一旦侧倒就容易压迫线路，引发绝缘子跳闸现象。这类输电线路故障在全国供电企业事故记载中都有出现。
（2）人为原因
大型机械使用时造成的疏忽事件，例如在塔吊或大型吊车使用时，由于操作员的不注意或是管理人员的失误，导致未在安全距离内施工，造成悬臂吊触线，对输电线路造成直接的外力破坏。盗窃、破坏电力设施，危及电网安全。通常被盗的为钢螺栓、夹板、地脚螺母等。由于输电线路用电缆的内芯大多由多种金属组成，其中不乏稀有金属或贵金属，很多不法分子就将其目光放在这些金属上，意图盗取电缆并通过倒卖的方式获取不法利益。虽然盗取电缆具有很高的风险性，但是这种事件仍然时有发生，盗取电缆也是现今输电线路人力破坏的主要形式。还有一些个例事件。如输电线路保护区内违规开山采石、开山放炮；汽车撞杆塔和拉线；施工越线架由于建设不合理而无法应对大风天气发生倒杆现象；市政开发过程中导致的意外电缆破坏等。
（3）保护宣传不到位
电力设施的保护宣传、教育不到位，是输电线路被破坏的另一个重要因素。保护输电线路，禁止破坏、盗窃输电线路和设施设备是国家基础教育和日常教育的一部分，而实际上，我国一些部门对以上法律知识的教育、培训不重视，不关心，使得一些青少年、居民缺乏多输电线路的保护意识，甚至盗窃破坏输电线设备设施，损坏公众的利益。
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二、输电线路防外力破坏视频监控系统
1、功能要求
从现场杆塔安装的监控点至监控室必须解决监控的范围广，图像实时传输距离远和传输距离变化大；采用太阳能加蓄电池的方案提供电源要考虑使用寿命和蓄电池的维护；现场安装的监控设备长期处于强电磁场、风吹雨淋、高低温等各种恶劣强干扰环境,整个系统必须保证可靠工作以及图像传输的清晰度；当视频图像触发造成报警时,应能及时将实时参数传送到视频监控室。
2、组成结构
（1）前端智能传感器作为输电线路防外力破坏主要有塔基的安全以及走廊输电导线的安全，针对不同的位置所采用的传感期间。各类传感器件实时监测设定范围内的状态量，出现超越阀值的变量，立马产生联动机制。前端传感器件包含：对射红外传感器、三鉴传感器、振动传感器、视频分析等等智能型传感装置。
（2）中央处理单元采用嵌入式多核处理单元，对前端传感器采集的视频和数据信息进行集中分析处理，采用专业的图像背景分离、画面抽取技术。对图像进行实时地状态分析。同时结合前端各类传感器信息，启动实时视频录像功能。采用纯硬件编码内核，对视频进行实时编码录制、上传。
（3）联动控制单元在边界、图片、视频、震动前端传感器监测到入侵状态，主控单元就会启动联动控制单元，联动控制单元，根据入侵的类别不一。做出相应的执行逻辑，启动相应的预警装置。
（4）中心服务器后台采用B/S+C/S架构的网络交互是平台。利用GISWEB技术，可以直观地展示出整个高压输电链路的运行状态，具有联动报警机制、自动录像、自动反显故障节点，同时具备分级短信报警以及手动远程操控等功能。
3、应用效果与改进
采用前端视频智能处理与多种传感器探测相结合的方法完成防外力破坏监测。多种灵敏、可靠的传感器辅助监测，弥补了只安装摄像机拍摄的监控盲点，减少对外力破坏行为的漏报，同时多种探测方式的结合也降低了对外力破坏行为的误报率。本系统采用视频图像前置处理的方法可以及时地启动报警，阻止外力破坏事件的发生，大幅度减少外力破坏造成的停电事故以及由此带来的经济损失和人员伤亡同时，采用在前端设备上完成视频数据处理的方法，回传至后台的通信数据量大大地减少了，降低了系统的运行费用。除此之外，为了保证监测的全面性，可增设雷达监控系统，由若干个间隔300m的独立基站节点构成，完成对区域内所有传输线路的监控。可根据设定的安全范围，所监测的范围为塔基地面及上空的全景的范围，完全满足监控输电线路对各个空间环境及突发性监控的要求等。
结束语
电力系统规模的扩展和可靠运行成为社会稳定的基础，规模的扩大和人们对电力系统安全维护知识的匮乏使之带来许多现实问题，比如违法使用超功率设备，对架设输电线路的塔杆进行违法使用，这些举动都会对输电线路的正常运行产生严重影响，容易导致输电线路短路和停电等事故，这些不可预知的事情我们通称为外力破坏，这些事件呈上升趋势。为此，本文主要分析了输电线路防外力破坏视频监控系统的应用，以期降低外力导致的掉闸事故率，可以在短时间内得到掉闸线路发生的位置并及时进行供电系统的恢复，减轻经济损失，提高了电网运行的高效与可靠性。当然，随着智能电网的发展，后期的许多功能还会被引入和不断进行完善。
参考文献
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[4]马晓艳,邹浩.输电线路危险点远程视频监测系统[J].中国新技术新产品,2014,20:91-92.
论文作者:徐伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
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