智能输电设备在线监测系统的设计
本文在分析输电设备运行存在的安全隐患以及输电设备在线监测技术现状的基础上，对智能输电设备在线监控系统的构成与设计进行了较为详细的阐述。
【关键词】智能输电设备 在线监测系统 设计
智能输电设备在线监测系统的设计可以大大提高变电站管理的有效性、安全性以及可靠性。智能输电设备在线监测系统能够更好地监视、记录输电设备的环境状况、设备运行的情况，从而及时的发现故障、处理故障，避免不必要的事故发生，有效提高了电力系统自动化的安全性和可靠性。因此，在电力系统中智能输电设备在线监测系统的设计和实现具有极为重要的意义。下面，笔者根据自身工作的实践经验，从以下几个方面谈谈智能输电设备在线监测系统的设计。
1 智能输电线路在线监测系统计技术的概述
智能输电线路在线监测指的是在输电线路设备上安装智能监测仪器，对设备的设备的运行情况进行记录，并将记录自动传到监控中心。通过这样的方式就能通过对监控系统中数据的采集，对其进行分析、诊断、预测，从而分析输电线路的故障情况，并采取相应的措施来消除故障，维持输电设备的正常运转。可以说智能输电线路在线监测系统是监测输电线路运行状态的重要手段，能及时的发现故障或者异常的运行情况，从而能更好地保证输电线路安全、稳定的运行。
2 输电设备运行存在的安全隐患
作为电力系统的重要组成部分，输电线是一种将电力用户与供电系统连接在一起的电力传输设施，其运行安全与否直接决定着电力系统的运行质量。但是由于输电线路长期暴露在野外，在其运行过程中存在这许多的安全隐患，这些都影响了输电设备的运行效率。输电设备在运行过程中，主要存在着以下的一些安全隐患：
2.1 雷击
下雨天常常会遇到打雷闪电这种自然现象，这种自然现象会产生强烈的电流荷载，从而对输电线路产生极大的破坏。
2.2 覆冰
输电线路大部分架设在郊外，气候环境的变化等都会给输电设备带来严重的安全隐患。例如，在温度较低的雨雪天气里，寒冷的天气会导致大量的水蒸气凝聚在导线表面形成覆冰，从而造成冰冻灾害。
2.3 外力
力学作用会严重影响输电线路的运行，并对输电线路造成危害。一旦输电线路遭到外力冲击时，就会导致输电线路出现坍塌、断裂等现象发生，从而影响到输电线路的正常运行。例如山区输电线路会因为台风等恶劣的环境，使得输电线路遭受外力冲击，从而破坏输电线路的稳定县，导致输电线路中断电力传输。
3 输电设备在线监测技术的现状
当前，我国输电设备按照输电设备预防性试验规程的要求，对输电设备进行定期的预防性监测。通过这种监测来判断输电设备的运行状况，从而检验输电设备是否可以继续投入使用。我国输电设备的检测主要是坚持预防性监测工作为主，对我国电力系统的安全运行起到了积极的作用。但是这种检测也存在这一定的不足，主要表现在以下几个方面：
（1）预防性检测时，需要进行停电操作，给人们的经济生活带来了极大的损失，同时也加大了成本的投入。
（2）检测的时间长，对于输电设备存在的问题不能及时发现，从而错过了最佳的处理、维修时机。
（3）预防性检测投入的人力大，时间集中，并且给工作人员带来的任务重、压力大。
（4）预防性检测需要根据国家制定的检验标准进行逐一检测，不能根据现场的实际情况对输电设备做出最合理的检验。
（5）预防性检测中主要以人为检测为主，这样由于人为误差的出现，会导致检验结果的不准确。
鉴于传统的预防性检测中存在着诸多的不足之处，从而严重影响了电力系统的正常运行，为此，我们不断的进行研究、创新，最终发现在线监测技术可以更好地监测到输电设备中存在的故障，并能满足电力设备不断发展的需求。
4 在线监测技术的优点分析
在线监测系统主要是利用装在生产线和设备上的各类检测仪表，对电力设备的运行状况进行连续、自动的监测，从而对电力设备的各种运行状态进行了解和掌握。随着社会经济的发展，人们的用电需求量不断的加大，电力设备运行的稳定性、高效性越来越受到人们的关注。采用在线监控系统代替人工监测，提高了监测效率，并能及时的将设备运行中可能出现的故障扼杀在萌芽状态。采用在线监测技术的优点如下：
（1）在线监测技术能够在设备运行过程中及时的发现安全隐患，并对可能出现的安全隐患采取有效的措施进行解决，避免设备运行中大的故障的出现。
（2）利用在线监测技术来改变传统预防性检测中的停电检测，减少了设备的停电次数和停电时间，不但节省了成本还提高了设备的利用率。
（3）在线监测技术能够对使用时间过长的旧设备或者已经存在有缺陷、怀疑有缺陷的电力设备进行在线监测，从而对这些电力设备的运行情况进行实时监测，就能在最短的时间内发现并解决问题的存在，从而充分利用设备的剩余寿命，发挥设备的最大经济效益。
（4）传统的预防性检测手段需要中断输电设备的运行才能监测其数据指标，从而监控设备的运行状态。而在线监测系统具有先进的、一体化数据处理流程（如图1），其能及时的捕捉到的输电信号进行分析、识别，从而准备判断输电线路运行是否正常，方便而快捷。
（5）输电线路长期存在的问题是耗损过大的问题，从而制约了输电线路的输电效率。在线监控系统能对输电线路进行实时监控，从而调整电力系统的工作状态，实现电能资源的高效传输。
5 智能输电设备在线监控系统的构成与设计
智能输电设备的在线监测系统改变了传统的预防性监测模式，不仅给值班人员提供了多功能的监测平台，还能扩大监测范围，形成了综合性的输电监测体系。其主要由三部分构成即包括了采集模块、处理模块、诊断模块等。
5.1 采集模块
（1）监测系统的基本要求就是收集输电信号，利用智能数字化采集方案，避免人工采集数据而出现人为的失误。智能输电设备在线监测系统主要是对需要处理的信号进行采集、再利用A/D进行转换和记录，并交由计算机处理平台进行控制。在线监控设备捕捉到的数据将是技术人员进行数据分析的重要依据。
（2）智能在线监控系统向编解码器发送控制指令，编解码器负责解释指令实现对云台、摄像头等各种动作的控制。
（3）在输电设备智能监控系统中，摄像机主要安装在高压室、户外场地和主控室。高压室对设备的要求是集中、占地范围小，因此应该选择不用云台、带标准镜头的摄像机。户外场地范围大，可以选用l～2台带万向全方位云台的摄像机。主控室需要摄像机对仪表、灯管信号进行检查，故需要选用带云台且镜头自动对焦的摄像机。
5.2 处理模块
现有的处理模块中传输系统设备用到的系统主要由ATM光纤传输系统、无线网络传输系统等。
5.3 输电设备在线监控系统的设计
输电设备在线监控系统的设计主要是在ATM网上连用2M带宽作为传输视频监控系统的信息。此使用设计的整体构架为前端视频监控主机需用2 M带宽的路由器通过ATM网和公司视频专用网络的后端客户机相连接，最后与局域网连接。这样的设计具有以下的特点：
（1）此监控系统在运行的过程中不受ATM网通信状况的影响，能保证系统运行的稳定。这样也就保证了监控系统传输图像的质量以及其可靠性。
（2）此监控系统的设计较为复杂，因此，需要设计与局域网用户相连接的专用网桥，这就对客户端设置的数量有了较大的限制。
（3）此种设计使其对ATM网的带宽利用率低。
（4）此种设计需要利用专用的网段、网桥，并需要设计专用的视频服务器，这就在一定程度上增加了其投资成本。另外，此种设计在智能监控系统的灵活性和兼容性等方面也受到了一定的限制。
6 输电设备智能监控系统的实现
6.1 输电设备采集系统
输电设备采集系统能够完成变电站内安装的智能信息系统的信息采集，这些信息的采集是通过现场总线进行通信来获得。此系统可以用来采集多种信息系统的信息，如视频监控图像信息、通信机房环境动力系统信息、电压监测系统信息等。另外，因为输电设备的监控设备来自不同的厂家，有着不同的通讯规约，故此输电设备采集系统还需要进行规约转换成统一协议，这样才能最终实现对综合信息的采集和处理。
6.2 监控与视频回放的实现
为了实现监控与视频回放，可以利用自动巡视方式、平面图方式、等多种查询方式浏览各个摄像头的视频监控。为了实现视频实时监测，需要利用摄像头进行控制，包括摄像头常规常规预置位设置、远程控制摄像头焦距、光圈、转速、拍照等功能。
7 结束语
总而言之，智能输电设备在线监控系统实现了综合信息的统一管理，让输电设备现场的可视化和对环境的监控成为现实，这也为变电站的“无人值班，无人值守”提供了可靠的保证。智能输电设备在线监控系统能充分发挥指导效应，能及时的发现故障、处理故障，避免了安全事故的发生，从而带来了良好的经济效益和社会效益。可以说智能输电设备在线监控系统逐步成为必备的电网设施，其应用前景极为可观。
参考文献
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[2]魏伟智.能输电设备在线监测系统的设计[J].科技与生活，2012（18）.
[3]程扬军，王定有.浅析电气设备在线监测技术[J].广西电力，2012（01）.
作者单位
广东电网有限责任公司潮州供电局 广东省潮州市 521000
