應用背景概述

   隨著國民經濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求量越來越大，對供電部門提供電力供應的質量（穩(wěn)定性、不間斷性及伴隨服務）要求也越來越高，因此遠距離高壓輸電線路的電網運行的安全性顯得尤為重要。 遠距離高壓輸電線路所處的地理環(huán)境、氣候條件比較惡劣，特別是在冬季，因氣溫較低，濕度較高，導線上長時間結有覆冰，而且隨著氣溫的降低和低溫時間的延長，覆冰的厚度越來越大，由此給高壓導線帶來的重量載荷越來越大，當覆冰的總重量大到超過導線的強度極限時，即會造成斷纜進而塔架倒塌的嚴重后果；我國由覆冰引起的倒塔、舞動、冰閃事故頻繁發(fā)生，造成了巨大的經濟損失和人員傷亡，具不完全統(tǒng)計，國內電力行業(yè)每年因覆冰的原因造成斷纜的事故時有發(fā)生，斷纜帶來的直接、間接經濟損失達數十億人民幣，各超高壓輸電網局及電力公司為此一直在尋找有效的監(jiān)測預警管理手段，西安金源電氣有限公司針對超高壓輸電網局及電力公司這一迫切需求，為電力系統(tǒng)遠距離高壓輸電線路研制了“輸電線路覆冰GPRS" title="GPRS">GPRS/CDMA" title="CDMA">CDMA在線監(jiān)測預警系統(tǒng)”。

系統(tǒng)介紹：
   
    輸電線路覆冰GPRS/CDMA在線監(jiān)測預警系統(tǒng)數據監(jiān)測設備將自動監(jiān)測導線覆冰后的重量變化、環(huán)境溫度、濕度、雨量、風速、風向、氣壓及現場圖像等信息，通過深圳宏電技術股份有限公司研發(fā)的H7000 GPRS/CDMA DTU方式發(fā)送至監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心專家軟件根據建立的各種覆冰厚度計算、導線風舞仿真以及覆冰厚度增長率計算等模型來實時分析導線覆冰及風舞情況，及時給出除冰預警信息，預防鐵塔、輸電線路的覆冰到不可承受的重量，及時安排維護人員現場進行除冰，避免重大事故的發(fā)生，真正做到事故防患于未然。

系統(tǒng)組成：

    整個系統(tǒng)主要三大部分組成：數據采集部分、無線傳輸部分、監(jiān)控數據中心部分。數據采集部分采用西安金源電氣有限公司研發(fā)生產的覆冰信息采集設備。數據傳輸部分采用深圳宏電技術股份有限公司研發(fā)的H7000 GPRS/CDMA DTU設備，借助中移動和中聯通的無線GPRS/CDMA網絡平臺做為傳輸媒介，只要有手機信號的地方就可以進行無線傳輸。監(jiān)控數據中心采用Internet專線接入，有固定公網IP地址，前置機、數據庫及圖形操作軟件等組成。
 
輸電線路覆冰GPRS/CDMA在線監(jiān)測系統(tǒng)" title="監(jiān)測系統(tǒng)">監(jiān)測系統(tǒng)組網圖

                                        圖1

    如上圖1所示，XFBM-x輸電線路覆冰監(jiān)測設備將自動監(jiān)測導線覆冰后的重量變化、環(huán)境溫度、濕度、雨量、風速、風向、氣壓等信息通過GPRS/CDMA DTU無線傳輸到指定的Internet監(jiān)控中心，監(jiān)控中心進行數據計算，及時給出除冰信號。

輸電線路GPRS/CDMA遠程可視監(jiān)控系統(tǒng)組網圖

                           圖2

    如上圖2所示，該系統(tǒng)是利用先進的數字視頻壓縮技術、低功耗技術、GPRS/CDMA無線通訊技術、太陽能應用技術，將輸電線路現場圖像、溫度、濕度等環(huán)境信息通過GPRS/CDMA網絡傳輸到監(jiān)控中心，也可通過彩信發(fā)往相關管理人員的手機上，從而實現對輸電線路及環(huán)境參數的全天候監(jiān)測，大大減輕巡視人員的勞動強度，提高線路安全運行水平。


                                圖3

    如上圖3所示，以上圖片是由輸電線路GPRS/CDMA遠程可視監(jiān)控系統(tǒng)實時傳到監(jiān)控數據中心，無需人員現場拍攝即可實時將當前的圖片信息通過GPRS/CDMA傳送到監(jiān)控數據中心及維護人員手機上，圖片信息可以定時上傳及中心主動下發(fā)命令方式采集，單套監(jiān)控裝置可監(jiān)控多路目標，用戶可自由設定圖像質量、大小、色彩及飽和度等，并采用紅外探測技術，白天和晚上均可看到清晰的圖像，產品具有紅外遠程調焦，全方位旋轉等多種規(guī)格，適合各種應用需求，系統(tǒng)軟件具有強大的查詢、比較、分析、打印功能，可及時了解設備及環(huán)境變化信息，為事故預防及事后分析提供事實依據。

系統(tǒng)特點：
 
    數據準確率高
    設備上電后自動撥號，無需人為的干預，維護簡單；
    提供基于本地的系統(tǒng)配置和維護接口，支持遠程配置和維護；
    強大的網絡管理功能；
    提供永遠在線和按需撥號兩種方式，按需撥號方式在需要傳輸數據時才與數據中心建立連接；
    提供基于圖形操作界面，使用方便；
    網絡易于擴展；
    提供遠程升級和重啟動的功能。

總結

    借助中移動和中聯通公司的GPRS/CDMA網絡所提供的數據分組交換服務，利用宏電技術股份有限公司研發(fā)的CDMA/GPRS通訊產品，能夠順利完成各級監(jiān)測點的數據實時采集，為輸電線路覆冰預警系統(tǒng)的實時監(jiān)測、預警預報，提供了暢通、快速、可靠穩(wěn)定的通信信道，為除冰決策和維護指揮調度工作提供了非?？茖W的分析依據。節(jié)省了傳統(tǒng)詢查的人力物力、回避了詢查人員的生命安全、為事故發(fā)生地的搶得應急行動的時間。