探讨输电线路远程监控\监测系统的应用
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摘 要:本文根据作者多年工作经验对输电线路远程监控、监测系统的阐述，仅供同仁借鉴。
关键词:输电线路 监控 信息 远红外 智能电网
中图分类号： TM7 文献标识码： A
输电线路设备绝大多数地处山岭、沟壑、荒野中,运行环境较为恶劣复杂,加之一些人为的破坏行为,更加大了其运行维护难度,多年来输电线路专业一直都延用着人力巡视、检查的办法进行着设备巡视检查和维护消缺工作,这种方法,一方面人、材、机的投入较为巨大;另一方面,线路设备出现的问题、故障以及障碍通常得不到及时的发现、处理和防范,从而导致了线路设备的故障和故障发生。另外对于一些已发的设备故障和障碍,由于不能及时采集当时的数据和信息,从而加大了我们对设备故障和障碍的判断、分析难度,甚至无法准确定论,因此极大的制约和影响到我们对设备故障和障碍的整治措施和防控效果。线路设备安全可靠运行不容懈怠,但专业人员匮乏,专业管理手段落后,设备故障、障碍不能有效管控,这些都以成为严重制约输电线路专业向前发展的障碍。向智能化、科技化管理推进已成为输电专业管理的急需。
1 输电线路专业管理面对的现况和问题
在电网结构中,输电线路的构成有一定的特殊性,其设备和元件布置较为分散、地域环境偏远、运行环境相对比较恶劣,专业上对于线路设备的管理一直沿用的是以人力为主的较落后的方式既:巡视、检查汇总、分析、准备检修、消缺记录备案运行、检修分析制定改进、预防控制措施实施整治,依此循环。这一管理模式主要是依靠专业人员通过定期或不定期的人力巡视、检查开展和进行的,多年以来,因为受设备巡视周期、人员技术状况、巡视装备落后等因素的制约,使得我们的这一专业管理链条始终运行不畅,主要反应出以下几个方面的问题：(1)受到巡视检查周期的限制,对设备和设备周边随机发生的问题不能及时了解和掌握,以至延误检修和防控时机,引发设备故障或障碍。(2)由于人员技术水平和责任心的原因,使的设备隐患和存在的问题在巡视周期内未得到及时发现,从而使小问题演变成大缺陷,甚至引发设备发生故障或障碍。(3)由于专业管理手段和装备的落后,使得我们对设备运行中存在的一些根本问题,一直无法进行有效的、根本的解决和落实,以至严重影响着设备的安全健康运行,也制约着专业管理水平的提高。例如:早期设备的资料、档案的不完整、缺失,现有的资料、档案与设备实际不相符,以及一些设备在投运时遗留的死缺陷的监控等问题,由于技术装备和监测、采集手段的落后,都不能得到及时完善、补充和整治根除,这些问题都使得线路设备运行管理工作一直处在补救、堵漏、造假的恶性循环当中,大量专业管理工作都处在拖欠、堆积状态,使得我们无法真正放开手脚向设备运行管理更高的要求和水平快速、有效的推进。同时,现有的落后和不完善的线路设备巡检、维护、监测手段,对于设备出现的一些问题也不能做到及时发现和准确分析处理,以至造成线路设备出现事故和故障,也都直接影响到电网安全、可靠运行。
面对现状和存在的问题,我们该如何来解决呢？如何提高我们专业生产管理的效率？如何使我们的人、材、机等资源得到解放和最大限度的发挥作用？这些就成了当前电力企业输电线路专业管理所要思考和解决的主要课题,而输电线路专业管理向智能化、科技化管理推进,就是我们解决上述所有问题的根本所在,因此,为输电线路引入和装备高科技先进的远程监控、监测装置就是输电线路专业管理向智能化、科技化管理推进的前提和标志。这里我就输电线路远程监控、监测装置及其系统的开发和应用谈一些个人的构想和思路,希望能够得到专业管理方面的领导、同志们的点评、指导和参考,以便为我们能更好的提高专业管理水平,将输电专业向智能化、科技化管理推进,积累一些经验,同时也希望能使我们及早获得解决专业管理中存在的实际问题的好方法。
2 输电线路远程监控、监测系统开发的环境和可行性
2 .1 输电线路专业管理对现代化管理手段、
高科技技术及装置、设备的应用现状在庞大的电力系统中,绝大部分的专业领域都已实现了设备远程监测、监控以及远程操作和人机对话等先进管理模式。但是在输电线路专业管理领域,对于这些先进的管理技术应用方面,就不容乐观了,虽然微机和一些生产管理系统电脑软件已经引入了输电线路的管理当中,但是其作用还只停留在简单的资料、数据和档案管理当中,而且发挥的作用也是可见一斑,目前输电线路管理应用的PMS生产管理系统,其基础数据、资料仍然是以人力巡视、手工记录和输入为主要手段,其真实性、及时性、准确性和科学性都存在较严重的先天不足,这使得专业管理能力和目前的系统软件应用水平都受到极大的制约。高科技技术和装置、设备的应用方面,也是捉襟见肘,远红外测温设备较为落后且人工操作,及时性和准确性都不高,采集的数据利用价值很低,不能有效的用于设备运行分析和比对当中,同样,在线监测、检测装置方面,在输电线路方面几乎还是一项空白,这使得我们对输电线路设备运行气象环境、老化状况、污秽状况、绝缘状况等诸多方面的分析研究,只能停留和徘徊在经验判定和表象掌控的水平上,进行深入的科学的分析判断根本无从谈起,现状不容我们乐观。
2 .2 输电线路远程监控、监测系统的开发环境和可行性
目前数字、数码、有线、无线信号传输、网络等先进信息传递技术和设备已在各个领域得到了广泛的使用和普及,电力系统的应用也是不断加强的深入,发、变电专业的监测、监控、信号传输、远动操作和继电、通讯保护等诸多领域都有许多成功的应用经验。输电专业远程监控、监测系统的开发应用,以及先进装置设备的研发其环境是完全具备的,原因有以下几个方面:第一,现有的大量的高端电子技术和产品都是成熟可用的,我们只需开发一些相应的应用程序和软件。第二,输电线路基本都架设了IDSS或OPGW光缆,具备较完善的传输通道和信号收发系统。第三,经过近年大量的设备改造和更新,输电线路的构造和分布相对集中和区域化了,例如电力走廊的形成,多回路同杆塔架设线路的大量出现等,都为输电线路实现远程监测、监控奠定了有利的前提条件。同时,我们目前的电力系统局域网信息系统是成熟完善的,因此,综上所述,电网管理实现智能化、现代化的硬件条件我们都是完全具备的。所以,对输电线路进行远程监控、监测完全能够实现,其整套系统的开发和应用的可行性毋须质疑。
3 输电线路远程监控、监测系统开发后的结构及其关键装置
3 . 1 输电线路远程监控、监测系统的结构
那么如何来实现对输电线路的远程监控和监测呢。我们可以通过以下系统结构和装置,来完成和实现我们以前一直需要耗费大量人、材、机的投入,才能够完成和实现的工作(见系统结构图1),而且完全能够达到专业管理所需要的及时、准确、全面的管理、作业要求和管理信息采集要求,如果在系统应用的过程中,我们还能辅助以专业性和实用性较强的分析、验算等应用软件,那么,整套系统的实用性还将得到更大的增强,而且其进一步深入开发的前景也将进一步得到拓展,对实现智能电网将起到巨大的作用和影响。
3 .2 输电线路远程监控、监测系统结构中要
解决的问题以及对关键装置的要求从上述的系统结构中,我们可以看出,系统的主要构件也是关键装置,就是信息和图像的采集装置和发送、传输装置,这两个关键装置的功能和性能将直接影响到我们后续的大量工作和整套系统的可用价值。
3.2.1 系统结构中对信息、图像采集装置的要求
由于输电线路的结构特点,信息和图像的采集装置可以在输电线路上多点、分段安置,以确保监控范围相互衔接为原则,该装置需要具备以下几点基本功能（:1）接收指令进行多角度摄像功能。（2）既时温、湿度监测及传送数据功能。（3）红外测温及数据传送功能。（4）绝缘子泄露电流的即时监测以及数据传送功能。（5）最大范围的线路设备周边环境的监控及影像传送功能。（6）对装置点空气尘埃中的酸、碱、盐的检测数据及数据传送功能。（7）该装置的构成元件本身,需要具备较强的抵抗野外恶劣气象环境的性能。
3.2.2 系统结构中对信息、图像传输装置的要求
由于输电线路的结构特点较特殊,其延伸距离较大,输电线路短则几公里,长则数十公里,且途经的地形高低、起伏不一,如果对较长的线路进行全程有线传输,可能会无法实现,那么还应考虑对信息和图像进行无线传输,可以考虑配置信息站来解决这一问题。因此,对于无线传输的装置,就要求具备以下几点基本功能（:1)传输信号功能较强,具备良好的抗干扰性能。(2)具备信号转换功能 ,在信号传输故障情况或意外情况下,可以及时进行信息转换存储功能。(3)具备在特殊和恶劣气象条件下保持正常工作的功能。
整套系统中的其它未强调的装置,按照目前我们对输电线路专业管理的技术情况看,均可以完全实现,因此不再要求。
4 输电线路远程监控、监测系统其目的和作用
输电线路远程监控、监测系统的开发应用,其目的在于真正促进智能化电网的实现,最大限度的解放生产力,提高电力系统生产力的水平,为确保电网的安全可靠、良好持续运行提供保障。输电线路远程监控、监测系统的开发和运用,将会彻底改变输电线路的较落后的生产、运行及管理模式,会对专业生产和管理人员提出新的、较高的知识和技能要求,使专业管理现代化、科技化得到实现,从而使电网中的重要组成元件之一的输电线路,为我们打造“坚强电网”、“智能电网”提供保障。
5 结语
多年以来,输电线路专业的生产和管理,一直处于“巡视、检查靠人走着看,记录资料靠人看着写”的落后状态,输电线路是电力网架的主要组成部分,这个专业必须要与我们不断提高的电网生产管理水平相接轨,必须要与我们突飞猛进的现代化科技相结合,输电线路要向科技化、现代化、智能化管理转变,先进的管理手段和模式是我们必须要具备的。