視頻監控技術在電力行業的應用技術研究
7 電力線路的視頻智能監控(固定式、移動型)
隨著高壓輸電線路的不斷延伸,外力破壞事故、線路覆冰等事故不斷發生,線路巡視維護工作量越來越大,急需新技術的支持來幫助線路運行人員提高工作效率。構建輸電線路沿線無線傳輸網絡,實現遠程視頻監控,可以減少或杜絕上述事故的發生。
輸電線路視頻監控系統能夠對絕緣子串、導線(導線金具、導線弧垂)、地線(地線金具、地線羊角)、桿塔(塔身、塔基及對面桿塔)等進行全方位無盲點監視。在巡視人員不易到達地區,可以有效減少巡視次數或提高巡視的時效性。系統的長期運行,能夠有效減少由于導線覆冰、風偏舞動、線路大跨越、導線懸掛異物、線路周圍建筑施工、桿塔防盜、樹木長高等因素引起的電力事故,提高輸電網持久穩定運行的可靠性。為輸電線路的巡視及狀態檢修開辟了一條新的思路。
7.1 固定式視頻智能監控
將視頻監控終端設備固定在電桿鐵塔上,通過太陽能、風能等自然能源供電進行視頻圖像抓取。并將視頻圖像信息通過3G、Wifi等無線寬帶就近傳輸到鄰近的變電站機房,轉入電力通信網絡。或通過電網線路中復合的光纖,直接傳送到監控中心。系統可將電網抓取到的異常事件的視頻信息直接發到指定人員的手機上顯示。
為了提高監控效率,可以在電桿鐵塔周邊安裝振動敏感型光纖傳感器,以引導視頻監控終端攝像機抓拍異常事件。該方案可實現:
(1)對線路桿塔進行全方位監控,無盲點,圖像清晰,有效可視距離為400m;
(2)根據監測需求,每個監測點最多可配置4路視頻,并可選配具有紅外夜視功能的攝像機;
(3)采用休眠、待機、定時啟動視頻傳輸;報警啟動視頻傳輸;短信啟動視頻傳輸等多種工作模式相結合,實現了真正意義的低功耗,在持續陰雨天條件下,設備可正常工作30天以上;
(4)線路運行維護人員可以電腦和手機兩種方式遠程登錄系統主站,隨時隨地掌握輸電線路運行狀況;
(5)在無人值守時,系統具有定時危險點預置位抓拍、巡航軌跡錄像功能;
(6)系統使用范圍:10~1000kV輸電線路;
(7)系統選點建議:輸電線路重冰區、公路河流大跨越段、塔材易盜區、施工區、樹木茂盛區等。
7.2 移動式視頻智能巡視
隨著智能電網建設的發展,為了及時發現線路故障隱患,及時排查線路故障,對供電保障的高壓及超高壓電力線路的日常巡檢顯得十分重要。
傳統的人工巡線方式己難以滿足電網安全運行的要求。當前出現了多種巡檢技術:機器人巡檢(受設備供電限制,巡檢距離有限);載人直升機巡檢,效率較高,但受天氣影響較大,且成本較高;車載巡檢,高效、成本較低,但局部線路受山路限制無法抵近觀察。
因此,采用車載與無人直升機載結合的激光紅外電力線路巡檢方式,特別適合平地山區結合地區的高壓線路巡檢作業。該方案在對公路沿線一定范圍內的電力線路實現了車載快速巡查,發揮了車載巡檢的高效性。對處于離開公路較遠距離山坡上的局部線路塔架,采用無人直升機抵近巡查,發揮了無人機在車輛不可抵達區域范圍對線路巡查的優勢。實現了長短快近結合的互補優勢。本文引用地址:http://www.104case.com/article/153441.htm
(1)在運動實時巡檢時,能自動檢測線路紅外熱缺陷。從紅外圖像上提取水平線段、垂直線段、傾斜線段,通過感知聚類來識別高壓線路中有電流負載的部件;導線、引流線、絕緣子及接觸區域,有效排除自然復雜景物中地面行駛的汽車發熱、地面發熱物體及桿塔本身反射熱量對線路熱缺陷診斷的影響。圖6實際巡檢檢測的紅外熱缺陷。
(2)在運動實時巡檢時自動檢測線路絕緣子掉片等導線類缺陷。
圖7自動診斷玻璃絕緣子掉片缺陷光學診斷方法是:先識別出現線路上大部件,導地線,玻璃絕緣子及桿塔,進而采用紋理分析的方法診斷導線的斷股、異物附著;玻璃絕緣子的自爆;桿塔上的銹蝕等明顯的缺陷。
同時,該系統還可用于對應急搶修現場的視頻監控和現場搶險進行遠程指揮。
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