應(yīng)用背景概述

   隨著國民經(jīng)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(yīng)的質(zhì)量（穩(wěn)定性、不間斷性及伴隨服務(wù)）要求也越來越高，因此遠距離高壓輸電線路的電網(wǎng)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(dǎo)線上長時間結(jié)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(dǎo)線帶來的重量載荷越來越大，當(dāng)覆冰的總重量大到超過導(dǎo)線的強度極限時，即會造成斷纜進而塔架倒塌的嚴(yán)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(jīng)濟損失和人員傷亡，具不完全統(tǒng)計，國內(nèi)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(jīng)濟損失達數(shù)十億人民幣，各超高壓輸電網(wǎng)局及電力公司為此一直在尋找有效的監(jiān)測預(yù)警管理手段，西安金源電氣有限公司針對超高壓輸電網(wǎng)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(yù)警系統(tǒng)”。

系統(tǒng)介紹：
   
    輸電線路覆冰GPRS/CDMA在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備將自動監(jiān)測導(dǎo)線覆冰后的重量變化、環(huán)境溫度、濕度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓及現(xiàn)場圖像等信息，通過深圳宏電技術(shù)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(jù)建立的各種覆冰厚度計算、導(dǎo)線風(fēng)舞仿真以及覆冰厚度增長率計算等模型來實時分析導(dǎo)線覆冰及風(fēng)舞情況，及時給出除冰預(yù)警信息，預(yù)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(xiàn)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(shù)據(jù)采集部分、無線傳輸部分、監(jiān)控數(shù)據(jù)中心部分。數(shù)據(jù)采集部分采用西安金源電氣有限公司研發(fā)生產(chǎn)的覆冰信息采集設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸部分采用深圳宏電技術(shù)股份有限公司研發(fā)的H7000 GPRS/CDMA DTU設(shè)備，借助中移動和中聯(lián)通的無線GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)中心采用Internet專線接入，有固定公網(wǎng)IP地址，前置機、數(shù)據(jù)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(wǎng)圖

                                        圖1

    如上圖1所示，XFBM-x輸電線路覆冰監(jiān)測設(shè)備將自動監(jiān)測導(dǎo)線覆冰后的重量變化、環(huán)境溫度、濕度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓等信息通過GPRS/CDMA DTU無線傳輸?shù)街付ǖ腎nternet監(jiān)控中心，監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)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(wǎng)圖

                           圖2

    如上圖2所示，該系統(tǒng)是利用先進的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)、低功耗技術(shù)、GPRS/CDMA無線通訊技術(shù)、太陽能應(yīng)用技術(shù)，將輸電線路現(xiàn)場圖像、溫度、濕度等環(huán)境信息通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，也可通過彩信發(fā)往相關(guān)管理人員的手機上，從而實現(xiàn)對輸電線路及環(huán)境參數(shù)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(shù)據(jù)中心，無需人員現(xiàn)場拍攝即可實時將當(dāng)前的圖片信息通過GPRS/CDMA傳送到監(jiān)控數(shù)據(jù)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(biāo)，用戶可自由設(shè)定圖像質(zhì)量、大小、色彩及飽和度等，并采用紅外探測技術(shù)，白天和晚上均可看到清晰的圖像，產(chǎn)品具有紅外遠程調(diào)焦，全方位旋轉(zhuǎn)等多種規(guī)格，適合各種應(yīng)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(shè)備及環(huán)境變化信息，為事故預(yù)防及事后分析提供事實依據(jù)。

系統(tǒng)特點：
 
    數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高
    設(shè)備上電后自動撥號，無需人為的干預(yù)，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(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)時才與數(shù)據(jù)中心建立連接；
    提供基于圖形操作界面，使用方便；
    網(wǎng)絡(luò)易于擴展；
    提供遠程升級和重啟動的功能。

總結(jié)

    借助中移動和中聯(lián)通公司的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)分組交換服務(wù)，利用宏電技術(shù)股份有限公司研發(fā)的CDMA/GPRS通訊產(chǎn)品，能夠順利完成各級監(jiān)測點的數(shù)據(jù)實時采集，為輸電線路覆冰預(yù)警系統(tǒng)的實時監(jiān)測、預(yù)警預(yù)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(diào)度工作提供了非常科學(xué)的分析依據(jù)。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(yīng)急行動的時間。