摘要：為了積極開發(fā)應用科學技術來提高輸電線路的管理水平，提高輸電線路的在線監(jiān)測技術，可利用各種探測器、傳感器監(jiān)測野外輸電線路的運行情況，將輸電線路的溫度、微氣象、泄漏電流、覆冰狀況、本體及廊道等環(huán)境變化等情況轉(zhuǎn)換為圖像、數(shù)據(jù)等數(shù)字化信息，然后通過GPRS、ZigBee等通信通道傳輸至在線監(jiān)測集控中心，從而為運行人員了解和分析線路運行情況，積累線路運行資料數(shù)據(jù)，診斷、預測線路運行狀態(tài)提供可靠數(shù)據(jù)。

在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的形式下，高壓輸電線路的分布越來越廣。迅速增長的輸電線路給線路運行人員帶來越來越多的巡視維護工作，但對交叉跨越、人員活動密集地、自然災害區(qū)域等地的線路危險點的觀察巡視又是必不可少的。目前，大多情況仍采用的是定期人工巡視手段，一般巡視期為一個月，而在巡視期內(nèi)線路及周邊的環(huán)境情況是不得而知的，這就為輸電線路的運行埋下了巨大的安全隱患。近年來事故逐年上升，說明了傳統(tǒng)的人工巡視方式已不能滿足現(xiàn)有的安全需求，因此急需采用新的技術手段來進行線路的巡視維護工作。在數(shù)目繁多的輸電線路的情況下，實行狀態(tài)線路檢修手段，維護保障電網(wǎng)的安全運行。

在科技高速發(fā)展的今天，我們必須積極開發(fā)應用科學技術來提高輸電線路的管理水平，輸電線路在線監(jiān)測技術的應用，最大限度地保障電網(wǎng)的安全運行。

輸電線路在線監(jiān)測是指直接安裝在輸電線路上的設備，可實時記錄輸電線路、鐵塔、絕緣子等其他電力設施的運行狀態(tài)健康與否，它是實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)檢修的重要手段。輸電線路在線監(jiān)測是指根據(jù)先進的狀態(tài)監(jiān)測技術和診斷技術提供的設備狀態(tài)信息，判斷輸電線路的異常情況，有著預知設備故障的能力;線路運行維護人員可根據(jù)輸電線路的狀態(tài)來安排檢修計劃實施檢修。輸電線路在線監(jiān)測技術是實現(xiàn)故障判斷、狀態(tài)檢修的重要基礎。

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)主要是利用各種探測器、傳感器監(jiān)測野外輸電線路的運行情況，將輸電線路的溫度、微氣象、泄漏電流、覆冰狀況、本體及廊道等環(huán)境變化等情況轉(zhuǎn)換為圖像、數(shù)據(jù)等數(shù)字化信息，通過GPRS、ZigBee等通信通道，傳輸至在線監(jiān)測集控中心，方便運行人員了解分析線路運行情況，積累線路運行資料數(shù)據(jù)，診斷、預測線路運行狀態(tài)。

由于輸電線路位于野外，環(huán)境狀況復雜，容易出現(xiàn)極限惡劣天氣，對在線監(jiān)測設備的可靠性要求達到非常高的級別;同時由于輸電線路本身可能發(fā)生故障，為保證故障狀況下的持續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測設備自身的供電系統(tǒng)不能單純依賴輸電線電網(wǎng)供電，必須采用與太陽能電池相結(jié)合的饋電方式做后備儲備電源，因此系統(tǒng)本身必須能實現(xiàn)較低的功耗;而為防止盜竊、人為破壞等非環(huán)境事故以及各種故障動態(tài)行為的分析，新一代的監(jiān)測設備需要能進行視頻分析和處理，并采用無線的方式傳輸視頻。最后，由于輸電線檢測的大規(guī)模屬性，要求新一代的設備必須比上一代的靠拼湊組裝成的設備具有更低的成本，能同時掛載多種傳感器并進行運算處理，掛載各種繼電器等外設進行控制，在各種外設運行時保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，便于大規(guī)模推廣應用。

這些問題需要新一代的電網(wǎng)在線監(jiān)測設備采用的嵌入式處理器必須具有高級別的工業(yè)環(huán)境溫度要求，低功耗的特性，足夠的圖像視頻處理能力及豐富的外設接口。飛思卡爾的i.MX53芯片是面向工業(yè)汽車領域的現(xiàn)有成熟的最高端ARM處理器，采用這款處理器設計的電力線檢測設備具有極高的性價比。

圖1所示是采用這款處理器實現(xiàn)的新一代電網(wǎng)在線監(jiān)測設備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

由圖1可見利用一顆獨立的ARM處理器實現(xiàn)了對導線溫度、覆冰、風偏、弧垂、微氣象及視頻圖像等狀態(tài)參數(shù)傳感器信號的采集輸入，對各種數(shù)據(jù)進行分析綜合壓縮后，通過各種靈活的無線組網(wǎng)方式如3G、GPRS、WiFi、藍牙、ZigBee、433、915M等無線網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心或其他鄰近的檢測點。為防止監(jiān)控點的災難性破壞，設備本身還可以通過多種類型的存儲介質(zhì)如SD卡、NANDFLASH完成數(shù)據(jù)備份：設備具有的RS232、RS485、光纖等各種有線通信方式完成線路現(xiàn)場和遠程的控制工作，有效地增加了設備的可靠性。全設備采用滿足汽車溫度級別的器件，可在-40～85℃下穩(wěn)定持續(xù)工作，設備整體設計實現(xiàn)防水、鹽霧等各種防護等級要求，可以用在大部分惡劣的高低溫及濕度環(huán)境。圖2所示是整體組網(wǎng)示意圖，圖3所示則是其現(xiàn)場實拍圖。

辰漢電子與國內(nèi)某電力企業(yè)聯(lián)合研發(fā)的基于i.MX536的新一代輸電線路監(jiān)控裝置推動了輸電線路信息傳輸技術發(fā)展，實現(xiàn)了一個集輸電線路狀態(tài)監(jiān)控、運行管理、指揮決策于一體的輸電線路監(jiān)控中心，提升了輸電線路運行狀態(tài)的監(jiān)管能力，系統(tǒng)架構(gòu)合理，運行穩(wěn)定，應用效果良好，整體技術達到國際領先水平。

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了輸電設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和掌控，滿足日常運行值班、故障搶修、應急指揮等不同應用需求，具有很強的推廣價值，為國家電網(wǎng)公司實施“三集五大”體系建設提供了重要的技術支撐，對建設堅強智能電網(wǎng)具有重要意義。