输电线路在线视频监测系统的设计
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输电线路在线视频监测系统的设计
摘要：由于配电网络区域的限制,输电线路之间的距离越来越远,多脉冲源发生耦合故障的可能性越来越大。当输电线路在输送电力的过程中穿越山区时,由于导线垂弧较大、受风吹雨打或位置偏移等原因,极易引起输电线路短路。当输电线路发生短路故障时,若不采取相应的措施加以排除,则故障引起的电弧将难以自动熄灭,从而导致配电网中断。在配电网输电时,由于输电功率较大,输电线路发生故障会对整个输电系统造成一定影响。因此,为保证输电系统的可靠运行,必须及时发现故障产生的位置,以便尽快排除故障。所以，输电线路在线视频监测系统设计实现了对输电线路周围气象环境的全天候监测，通过分析设备所采集的各种信息，工作人员便可以推断出是否需要派人去现场巡视。该系统不仅可以减少工作人员的巡视次数，并且由于可以实时检测线路运行情况，还提高了输电线路运行的安全性。
关键词：输电线路；在线视频监测系统；设计
引言
在输电线路视频在线监测系统的设计基础上，分析研究该系统的关键技术、构成、结构和工程应用。基于先进技术、安全可靠的原则，建设基于云平台的智能输电线路视频在线监测系统并应用。该系统的使用对输电线路管理有很大的促进作用，为输电线路状态获取的实时性、自动化和智能化打下了良好的基础，确保电力网、电力设备的安全以及电力系统的安全稳定运行。
1输电线路运维作业难点
（1）对检修工具要求高
对于输电线路特别是一些新建的输电线路，具有线径大、塔高较高、绝缘子爬电距离大、绝缘子链非垂直结构等明显的原有结构特点，这些结构特点会给线路的运行和维护带来很大的困难。由于特殊的工作部位和角度，对设备的重量、强度、规格等都有很高的要求，有些维修项目甚至连工具都不能直接使用，使得维护工作难以顺利进行。
（2）绝缘子更换难度大
在各种输电线路的建设、运行和维护中，经常会用到一些具有特殊功能的绝缘子。比如，采用一种长的耐污染绝缘体来预防污染。为防止鸟粪，在链塔顶端加装大口径绝缘子，并将V形绝缘链固定，以防止线路震动。尽管这种特殊的绝缘子对输电线路的正常使用具有很大的影响，但同时也增加了后续的更换工作难度，使得绝缘子链不能迅速更换。
（3）停电检修损失严重
传统输电线路的运行维护多为停电维护，可以有效保障运维人员的生命安全。然而，现代社会严重依赖电能，一旦断电，必然会带来重大的经济损失。在此背景下，若要采取断电检修的方法，不但无法取得统一的维修计划，而且还存在着很大的困难。这会对受灾地区造成重大的经济损害。随着电压水平的提高，电力供应中断所带来的损失也会随之增加。
（4）本体缺陷检测困难
输电线路置于其上方，铁塔一般高30~50m，特输电线路铁塔的高度可达60~80m。在这种情况下，地面高空输电线路断线、螺母松动和适当变形等缺陷几乎无法直接察觉，即使用望远镜，也只能随机观察，发现问题的概率可想而知。
2输电线路在线视频监测系统的设计要点
2.1硬件设计
在输电线路在线视频监测系统的设计中,要考虑电网数据管理中心对输电线路数据的需求,以及系统监测输电线路运行状态安全的实现,可以采用双机集群技术设计输电线路运行状态安全监测系统硬件架构。根据输电线路在线视频监测系统的硬件架构,选择服务器、负载均衡器、磁盘阵列和网络交换机等硬件配置系统。服务器应用于数据库、应用和图形3个方向,负责系统的主要运行功能。因此,根据输电线路运行状态安全监测的实际要求,配置相应的数据库、应用和图形等服务器。输电线路运行状态安全主要包括载流量、覆冰厚度、导线舞动、输电线路状态等数据,涉及内容多、数据量大。所以,输电线路在线视频监测系统设计可以采用刀片小机型服务器作为系统数据库服务器。但是,系统监测到的数据不能全部存储在服务器中,否则会降低系统数据库运行速度。因此,在输电线路在线视频监测系统中可以配置2块主机总线适配卡(hostbusadapter,HBA),连接存储区域网(storageareanetwork,SAN)存储设备。此外,数据库服务器通过2台网络交换机与因特网相连接,实现实时传输、更新数据的功能。因此,输电线路在线视频监测系统设计在交换机和数据库服务器之间可以配置1块千兆网卡。系统必备应用服务器,负责系统的运行。应用服务器与负载均衡设备相连接。
2.2输电线路视频在线监测系统的功能模块
输电线路视频监测系统包括三个主要节点：主节点、中继节点和省级企业监控中心，设置不同距离的不同访问方式。无线通信主要用于接收中继节点的信号，当线路上没有中继节点时，观察节点可以以串行连接的形式相互连接，中继器放大后进行信号的间接连接。在输电线路网络控制系统中，主要包括服务器，即流媒体服务器、管理服务器、无线服务器、测试终端等。由地市控制中心和省级控制中心负责，通过防火墙和地市控制中心、省级控制中心之间的垂直连接，在逻辑上与其他操作系统隔离信息互联网。当前的末端检测系统紧靠区域内的圆形中继器节点，通过直接检测方法将信息中心连接到局域网。当前的终端捕获系统远离存储器，位于无线信息的外部环境中时，外部网络的解码数据包括安全数据过滤系统、识别系统、中央监视系统等，并且必须通过安全模块进行加密。访问内部网络以安全传输信息。
2.3基于云平台的输电线路视频在线监测系统
由于传统的输电线路视频监测系统是基于统一的背景业务控制标准和层级控制，所以必须在该框架下实现视频监测“云”。传输系统监视系统分为四个级别。鉴于电力网的主要系统配置，它主要用于地理空间、省级、网络和国家监测。云资源管理池的设计构想是基于视频监测传输网络整体的中央资源分配和监测系统，将省级企业云置于省级企业总部。监视中央设备的使用状况，而不是监视中央设备的实际位置。可以在不同级别的控制中心使用。云存储系统的成本远低于传统存储系统的成本，可加强安全可靠性，推进大型视频监测系统改革。云存储的部署没有技术障碍，云设备、云软件和云服务必须有机地结合起来，让用户可以更好使用云服务。通用的输电线路视频监测网络系统平台包括业务应用、系统数据、物理设备、关键技术，应用程序的安全性和集成。
结束语
目前,电力已经成为重要的能源资源之一,与人们的日常生活关系密切。因此,人们不断升级电力系统的功能,使电力系统朝自动化和智能化方向发展。但与之相对的是输电线路与地面的距离不断增加。由于裸露在外,高压输电易受外界环境因素的影响,导致其线路出现断裂、破损等问题,影响电力输送。尤其是随着电力系统等级的提高,输电线路造成的损失也越来越多。因此,本文通过对输电线路在线视频监测系统设计进行重点分析具有重要的意义。
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