基于數(shù)據(jù)采集和圖像識別的輸電線路覆冰在線監(jiān)測裝置

      基于地形氣候的多樣性，冬季長時間的高強(qiáng)度、大范圍的低溫嚴(yán)寒氣候，電力線路經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度上的覆冰問題，當(dāng)線路覆冰量達(dá)到一定的程度時，電纜線重量培增，線路弧垂擴(kuò)大，電纜線對地距離減小，從而引起電纜線觸碰放電造成跳閘。另外覆冰情況嚴(yán)重時，空氣中的雜質(zhì)會隨著雨雪粘附在絕緣子串上，導(dǎo)致絕緣子耐受電壓水平降低，易產(chǎn)生形成冰閃事故。在狀況進(jìn)一步惡化時，若超出線路金具設(shè)計的機(jī)械強(qiáng)度，會造成 部分金具破裂，甚至進(jìn)一步影響到桿塔的穩(wěn)定性。嚴(yán)重影響人們的正常的生產(chǎn)和生活。
      覆冰在線監(jiān)測裝置可以實現(xiàn)對線路覆冰狀況的實時監(jiān)測，主要是對線路覆冰的厚度的測量、氣象環(huán)境的（包括溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等）數(shù)據(jù)采集、絕緣子導(dǎo)線拉力分析、拉力實時監(jiān)控預(yù)警、并可根據(jù)相關(guān)覆冰模型算法得出相應(yīng)的警戒值及預(yù)警信息，對線路覆冰狀況進(jìn)行檢查，以及融冰處理情況實時審核管理。
      裝置的硬件構(gòu)成主要由三大部分構(gòu)成，前端監(jiān)測系統(tǒng)、主機(jī)、后臺監(jiān)測分析平臺組成。
      前端監(jiān)測系統(tǒng)主要是由濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、拉力傳感器、雨量傳感器等各類傳感器；以及監(jiān)控攝像頭對線路實時攝像監(jiān)控，進(jìn)行畫面采集；為應(yīng)對郊外的取電困難，使用蓄電池加太陽能電池板合同供電；無線傳輸模塊有效保證了監(jiān)測平臺的實時監(jiān)測，對各傳感器數(shù)據(jù)的存儲與分析處理。再經(jīng)由主機(jī)傳送到后臺監(jiān)測平臺，對前端的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理測算出覆冰厚度、拉警戒值、發(fā)送預(yù)警信號，同時作出相應(yīng)的融冰措施。另外在平臺上，還提供歷史記錄的查詢、分析，可對未來的趨勢做出有效預(yù)測，提醒運維管理人員注意防范。
      在過往的工作中，運維管理人員通常需要爬山涉水進(jìn)行人工觀冰，對實地氣象測量，并填好相應(yīng)的記錄表單，工作量極大，條件艱苦，消耗大量的人力物力資源。同時因惡劣天氣的不可控因素，架設(shè)線路跨度大，高山、盆地及平原地貌錯綜復(fù)雜，僅靠線路運維人員無法在短時間內(nèi)掌握線路巡行情況。
      在大規(guī)模推展覆冰監(jiān)測裝置的應(yīng)用后，在防冰抗冰工作中發(fā)揮了極大的保障的作用。利用系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的支持，可以為線路融冰起到指導(dǎo)、決策的作用。在大面積覆冰的情況下，融冰的先后次序、輕重緩急就可借助覆冰監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，合理安排防冰特巡及導(dǎo)地線融冰工作任務(wù)。同時在運行人員的手機(jī)上可同步覆冰監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)，極大提高了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的真實有效性及準(zhǔn)確性。

2021年4月20日星期二