智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

　　高壓輸電線路是國民經(jīng)濟的大動脈，為保障其安全穩(wěn)定運行。電網(wǎng)公司按照“以防為主，防控結(jié)合”的原則。構(gòu)建起了“電網(wǎng)輸變電設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”，并不斷引入新的可靠技術(shù)以實現(xiàn)更全面、更高效的監(jiān)測。

　　輸變電設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，由相對獨立的監(jiān)測子系統(tǒng)靈活組成，如“導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)”、“線路弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)”、“線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)”、“微氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)”等等。以實現(xiàn)所需的功能，對輸電線導(dǎo)線溫度，線路弧垂，線路覆冰狀況，桿塔基本情況及當(dāng)?shù)匦…h(huán)境的相關(guān)氣象參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。

　　早期的“輸電線設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”由于各類技術(shù)及其它原因，無法做到將桿塔及線路的監(jiān)測信息實時的傳輸回監(jiān)控中心，通常是將監(jiān)測內(nèi)容或數(shù)據(jù)以截取成圖片、信息包的形式通過GPRS、CDMA等方式定時的傳回監(jiān)控中心。其實時性較低，對桿塔、線路的狀態(tài)監(jiān)測產(chǎn)生了延遲或者誤判，在一定程度上無法滿足輸電線路的安全運行指標(biāo)。

　　隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡(luò)推出了符合IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的無線MESH網(wǎng)狀網(wǎng)傳輸設(shè)備。其一大特性是智能自組網(wǎng)，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間相互自動握手，組成通暢的數(shù)據(jù)通道，當(dāng)單一節(jié)點網(wǎng)絡(luò)故障時，其它節(jié)點會自動搜尋相鄰可接入節(jié)點信號進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自愈合，保障數(shù)據(jù)的持續(xù)傳輸。故障節(jié)點恢復(fù)正常之后，設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)會自修復(fù)，選擇最佳路徑傳輸數(shù)據(jù)。艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡(luò)MESH設(shè)備的這一特性，既簡化了傳輸通道的維護(hù)，又極大提高了整個系統(tǒng)工作的可靠性。

　　艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡(luò)MESH設(shè)備AX9800 MTA285T工作在2.4GHz、5.8GHz兩個免執(zhí)照頻段，技術(shù)領(lǐng)先，和傳統(tǒng)GPRS、CDMA技術(shù)相比，具有幾十、上百倍的超高帶寬，滿足了輸電線設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實時動態(tài)視頻監(jiān)控功能對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求，完善了監(jiān)測系統(tǒng)的功能，提高了監(jiān)測的性能。

　　由艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡(luò)MESH設(shè)備所組成的網(wǎng)絡(luò)為電網(wǎng)公司的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)，具可靠的信息保密性能。采用此設(shè)備構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸不經(jīng)由電信運營商系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)延時，且避開了公眾網(wǎng)絡(luò)的一些不安全因素，不用向運營商繳納高昂的信道使用費，同時避免了運營商網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時對排除故障時效的不可控性。

　　艾克賽爾(iAxel) AX9800 MTA285T具備IP68業(yè)界最高防護(hù)等級;功耗低，可靠性高，適合采用太陽能供電、感應(yīng)取電等不同的供電方式;其抗干擾能力強，內(nèi)置防雷擊浪涌模塊，高壓電網(wǎng)的強電場對其正常工作無影響;產(chǎn)品耐高低溫性能經(jīng)國家有關(guān)軍工單位檢測達(dá)到軍用級別;產(chǎn)品機殼采用全密閉堅固結(jié)構(gòu)，抗沖擊，抗沙塵暴，耐酷暑，耐冰雪，其氣象環(huán)境適應(yīng)性高，能在惡劣條件下持續(xù)穩(wěn)定工作，完全符合國家電網(wǎng)公司制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。在各地電網(wǎng)公司的電網(wǎng)輸變電設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中普遍使用，得到了電網(wǎng)公司的肯定。

　　艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡(luò)MESH設(shè)備使輸電線設(shè)備綜合監(jiān)測系統(tǒng)傳輸實時的動態(tài)視頻成為可能，且能更加及時的傳輸更多監(jiān)測數(shù)據(jù)，完全滿足電網(wǎng)運行安全的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　項目應(yīng)用實例：

　　根據(jù)業(yè)主要求，實現(xiàn)對超高壓輸變電設(shè)備的視頻及其狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行無線遠(yuǎn)程監(jiān)控，安裝視頻監(jiān)控，氣象監(jiān)控，桿塔傾斜監(jiān)控，通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏數(shù)阶冸娬具M(jìn)入變電站的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳至監(jiān)控室，并開發(fā)線路監(jiān)測系統(tǒng)的軟件平臺。使監(jiān)控系統(tǒng)正常運行，達(dá)到預(yù)期效果。

　　輸電線路空間分布如下圖所示。其桿塔間距大概在500米左右，輸電線總長約80Km。

　　系統(tǒng)設(shè)備組成:

　　輸電線路視頻采集及狀態(tài)監(jiān)控項目整體由數(shù)據(jù)采集監(jiān)測、無線網(wǎng)絡(luò)平臺搭建數(shù)據(jù)傳輸、主站監(jiān)控平臺建設(shè)三部分組成。

　　1、數(shù)據(jù)采集監(jiān)測：監(jiān)控點分布在輸電線路的桿塔上，監(jiān)測監(jiān)控的數(shù)據(jù)為：氣象(風(fēng)速、風(fēng)向)、傾斜、溫度、視頻、電池電壓。

　　(1)視頻監(jiān)控點，選用一體化智能低速球形攝像機、視頻服務(wù)器;可視范圍半徑大于800米(實際測試)，云鏡水平旋轉(zhuǎn)范圍為0-355°，垂直旋轉(zhuǎn)范圍為：0-90°。

　　(2) 氣象(風(fēng)速、風(fēng)向)、溫度、傾斜等，選用微氣象傳感器、傾斜傳感器。

　　(3) 安裝塔位：共有25個點位需要安裝傳感器以及無線傳輸設(shè)備，分為幾種類型：

　　a)配備有攝像機，以及傾斜、氣象等傳感器

　　b)配備有攝像機，以及傾斜、氣象等傳感器，同時擔(dān)當(dāng)信號接力傳輸點。

　　c)匯聚傳輸點，接收其他塔位無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，配有AP模塊滿足巡線人員非接觸巡檢。

　　d)信號落地點，接收來自其他塔位傳來的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)至變電站機房。

　　2、無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：系統(tǒng)采用艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡(luò)MESH設(shè)備、天饋系統(tǒng)，搭建傳輸網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入變電站的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。信號匯聚點用筆記本電腦在桿塔下方可通過傳輸裝置的AP獲取其他桿塔狀態(tài)信息。

　　3、監(jiān)控平臺建設(shè)：一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控每條輸電線路的監(jiān)控點的微氣象、傾斜、溫度等參數(shù)和視頻監(jiān)控，在監(jiān)控平臺上進(jìn)行云鏡控制，檢測監(jiān)控輸電線路的線路狀態(tài)和桿塔附近及本身的狀態(tài)(防盜、山火、冰雪等)。相關(guān)軟件用于完成此類功能。

　　4、供電電源：采用太陽能供電的方式，備用電源采用DC12V蓄電池。太陽能板五年內(nèi)輸出為設(shè)計輸出90%，逐年衰減。蓄電池壽命為2年，設(shè)計使用天數(shù)為連續(xù)4個陰雨天正常工作?？刂破鲏勖鼮?年。

　?、?系統(tǒng)軟件功能(效果)

　　輸電線路在線監(jiān)測及分析軟件部分主要是對輸電線路上的在線監(jiān)測設(shè)備所監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、控制、處理，存儲，分析，能夠很方便的查詢到各監(jiān)測點的在線數(shù)據(jù)。主要功能包括數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析等功能。