输电线路覆冰在线监测系统设计的几点探讨

摘 要：新时期，为提升输电线路系统运行的安全性与高效性，应重视对输电线路覆冰在线监测系统的设计，能及时在覆冰条件下对输电线路运行情况进行全方位的监测，可时刻获取荷载数据，便于维护与管理者及时做好应对处理，可见，前期的系统设计工作极其重要。对此，本文就输电线路覆冰在线监测系统设计展开分析与研究。

关键词：输电线路；覆冰；监测系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.159

在社会发展体系中，电力系统占据着重要的地位，旨在为人们的日常生活、商务运作与工业生产等提供基本的电力服务，是社会发展进程中的基础性设施。若想为人们提供高质量的电力服务，保证在覆冰期间线路运行的高效性，应打造输电线路覆冰在线监测系统，重视对系统的科学性设计，制定更为专业的设计的方案，以保证系统具备专业监控功能、数据存储功能、数据处理功能等，能实现对覆冰阶段输电线路系统运行情况进行全面监测。

1 系统整体设计方案

设计输电线路覆冰子线监测系统之前，设计者必须要了解系统属性、用途、性能、工作条件与具体的适用范围等，进而才可得到科学而合理的设计方案[1]。对于监测系统而言，主要分为监测分机、监测中心和无线通信网络等几个部门。监测分机主要是采集气象参数、绝缘子串拉力与串倾角、现场图像等信息，在无线网络这一重要载体下来将以上数据传输到监测中心。等到将数据传输到监测中心之后，应将监测分机所上传的信息开展分析、整理、存储与打印，还要结合实况来开展预警与预测。此外，监测中心在通信时，需要依照监测分机与协议来操作，还要对监测分机参数进行配置[2]。在权限范围内，客户端可访问监测中心，从而系统、全面的把握输电线路的基本覆冰信息。

2 输电线路覆冰在线监测系统的设计策略

2.1 监测分机设计

通过对监测系统的分析，意识到监测分机主要是具备采集、打包与发送数据信息的基本功能。受到气候条件的影响，由于气压、温度、风速、风向与雨量等因素的共同作用，很可能会发生覆冰现象。若输电线路存在覆冰问题，极易改变绝缘子的倾角与串拉力。面对此类问题，所设计的监测分机，要具备收集气压、湿度、温度、风速风向、绝缘子倾角与串拉力等的采集功能，通过对现场的图像采集来了解输电线路的覆冰状态。通常情况下，监测分机会设定在野外，很难实现直接性的取电，因此，在设计时，应使用太阳能加蓄电池来为输电线路提供电能支持。在监测分机中，硬件结构是必不可少的。分机中所选用的微控器主要是运用LPC2368微处理器，其是以ARM7内核为条件，能够支持仿真32位中央处理器，其具备应用编程与系统编程的基本功能[3]。所谓的控制器，其主要管理蓄电池的放电情况，在电路条件下，可把蓄电池电压转换为电源所需的电压，采取不同传感器来采集气象参数、绝缘子倾角、绝缘子串拉力等数据，借助图像采集系统来处理摄影师拍摄到的图片资源，进而更好的符合无线网络条件的具体传输要求。

2.2 软件设计

在整个监测系统中，所选用的软件为基于μC/OS-II的操作系统，此系统呈现多任务的特点。应用此系统，其源码呈现公开状态，能满足固化、移植与裁剪的基本要求，主要适用于较小的系统之中。在系统应用中，可將μC/OS-II移植在LPC2368内，结合分机功能来划分系统，主要负责图像采集、气象数据采集、系统初始化、网络数据处理与短消息处理等多项任务。若想实现整个监测系统的实时性，要科学设计任务优先级，借助系统来实现对信号量的发送，能为监测者提供足够的信息支持，便于为决策的制定提供借鉴。

2.3 拉力传感器

选择拉力传感器时，必须要充分考虑绝缘子属性、杆塔结构与输电系统所在地等因素。当前，输电线路覆冰在线检测系统中所应用的压力传感器为应变片式压力传感器。选择完毕后，开展在线监测系统测量工作时，还要开展绝缘子串拉力的测试工作，测试所选择的专用传感器为JHXT型传感器，可将球头挂环功能予以取代。此外，该种传感器安装起来比较方便，主要是在合金钢弹性体之上粘贴箔式应变片，然后实施测量。应用此种传感器，其在结构上相对紧凑，且测量精度高、稳定性强。实际测量时，温度漂移相对较小，在输出上还具有对称性的特点。应用此种传感器，主要是利用三线制模拟输出功能，其输出电流信号控制在4～20m A之内。

3 结束语

综上所述，输电线路覆冰在线监测系统的设计，设计者应具备足够的安全意识，借助监测系统获取覆冰阶段线路的运行状态，一旦存在安全风险，能及时作出反应，以保证输电线路运行的高效性，可为用户提供高质量的电力服务。系统设计的开展，应重视对监测分机的硬件结构、软件系统与拉力传感器等进行精心设计，一旦出现覆冰情况，应及时开展预警，并采取措施予以应对，能大大提升输电线路的安全性与可靠性。

参考文献：

[1]王敩青，戴栋，郝艳捧，李立浧，傅闯，饶宏.基于在线监测系统的输电线路覆冰数据统计与分析[J].高电压技术，2012，38（11）：3000-3007.

[2]王黎明，李海东，梅红伟，关志成.输电线路覆冰在线监测系统国内外研究综述[J].高压电器，2013，49（06）：48-56.

[3]宁益辉.输电线路覆冰在线监测系统的设计[J].中国高新技术企业，2017，（09）：187-188.

作者简介：曹伟（1989-），男，湖北潜江人，本科，研究方向：输电线路设计。endprint