输电线路在线巡视系统的智能预警系统分析

黄远志

摘 要：随着我国电力系统的不断完善以及相关科技水平的不断提升，国内对电力的依赖不断增强，对输电线路的供电的可靠性和安全性的要求日益提高。智能预警的系统是输电线路进行在线巡视所使用的一种新型技术，可以有效的提升输电线路的稳定性与安全性。本文对输电线路的智能预警的原理、预警系统任务以及输电异常的辨别进行了详细的分析，对有效提升输电线路的安全性具有重要指导作用。

关键词：输电线路；在线巡视；智能预警系统

中图分类号：TM726 文献标识码：A

由于输电线路经过的地理环境比较复杂，气候条件也比较多变，所以就极易导致电力故障的发生。因此，在日常的电力工作中，电力人员一定要尤为重视输电线路相关故障的及时处理以及解决。要想及时的发现线路中的问题，电力人员就一定要尤为重视电力系统的人工巡视。由于电力系统的人工巡视的密度不高，工作量也比较的大，而且如果发生了相关的地理以及气候的灾害，人工的巡视也经常会难以进行，所以相关人员往往会忽视输电线路的巡视，从而不能及时的察觉到线路的相关故障。为了有效的弥补人工的巡视在电力工作中的不足，电力人员可以使用红外线的监控技术以及可视的监控技术，和光纤通信的技术进行结合，利用在线的巡视系统对人工的巡视系统进行取代，建设和构筑坚强的智能电网。

1 输电线路的智能预警的原理

1.1 在线巡视的结构

输电线路的在线巡视的系统的结构主要有光纤通信的网络系统、后台主机的系统以及杆塔的终端系统。在杆塔的终端系统中，红外的感知以及成像模块，气象监测的模块，杆塔的供能以及终端主机的模块等都可以用在数据的采集以及处理上面，從而满足电力系统相关的巡视要求。同时，光电的分离技术以及光纤的通信的网络技术，也可以进行视频以及红外图像信息的传输，从而使杆塔的终端以及后台主机的系统实现实时的连接。在整个结构中，后台的主机系统对全线杆塔的终端设备以及整个网络进行着统一的控制、管理以及调节，并且详细记录着控制中心的各项数据以及操作。如果电路中遇到了比较异常的情况，相关的设备也可以进行及时的预警。尽可能的防止意外事故事件的发生。

1.2 预警系统的原理

在输电系统中，根据具体输电任务的要求，输电线路可以进行一定的结构分级。第一级的位置是杆塔的终端主机，可以对线路是否发生故障进行初步的判断。第二级的位置在后台的主机系统，可以对线路的故障类型进行精确的判断。一般来说，输电的线路是通过杆塔的终端主机向后台的主机进行信息的发送。在利用杆塔的终端主机对信息进行分析以及比较的时候，如果有异常的现象发生，后台的主机就会进行信号的发动，并且将相关的命令以及视频图像信息传送到后台的主机上，从而有利于后台的主机系统对故障进行更进一步的分析。

后台的主机在接收到杆塔的终端主机发送的信号以后，将会利用图像识别的技术以及综合分析与系统建模的等方法，对检测到的相关数据进行具体的分析，从而判断设备以及线路是否已经发生了故障。

由于清远属于粤北山区，输电线路发生山火、台风或者是雷击等灾害时，电力人员可以利用相关的设备对故障进行及时的分析以及检测，并且对故障进行及时的报警以及解决。

2 预警系统的任务

在对线路进行在线的巡视的时候，智能的预警系统能够利用杆塔的终端对相关的数据进行识别，并且能够利用杆塔的终端利用相关的数据对故障进行具体的判断。对单杆塔的终端进行采集以及数据处理是预警系统的最基本的功能。它的任务主要包括数据的预处理、故障判断、知识库的管理、结果执行以及学习能力等。

杆塔的终端有可见光的视频、红外图像、红外探测的信号以及微气象的数据等。预警系统首先要能够对那些可见光的视频或是红外的图像做出常规的处理，然后按照一定格式对数据进行一定程度的监测，最后再将数据提供给后台的主机。杆塔的终端的主机对于可见光的视频以及红外的图像等能够进行初步的判断。后台的主机系统能够对各项监控的数据进行综合的分析，比如使用阈值对算法进行提取、纹理识别以及模板匹配的算法等对图像进行识别，并且能够对线路的故障进行具体的判断。

在对故障进行确定以后，电力人员可以结合以往的经验以及具体的环境，对故障的辨别方法进行慎重的判断以及选择。在杆塔终端的设备有所变化的时候，电力人员也要及时的进行相应的修改，使预警系统的功能随时间以及学习实例的增加而不断的得到提升。

3 预警系统的故障判断

当线路发生异常现象的时候，电力人员最好是结合线路以及环境的具体特征，尽可能的使图像信噪比得到提升。在进行故障检查的时候，电力人员要根据断线以及线路覆冰等故障在图像里的特点，将视频以及图像里的一些关键的信息尽可能的提取出来，比如说像素差以及灰度值等，并且结合微气象以及红外图像等数据对线路工作的状况进行精确判断。在对预警系统进行故障判断的时候，第一级的单元由于运算的能力比较有限，也不需要对故障进行精确的判断，所以一般使用的是运算量比较小，也比较容易实现的图像的差分法进行判断。这种方法虽然比较简单，可是检测的结果却并不能做到非常的精确。如果是遇到光照的变化比较剧烈或是有雨雪等复杂的天气的时候，这种方法的效果就不会那么好。因此，为了适应这种气候的变化的影响，电力人员可以使用三帧差分的算法。另外，电力人员也可利用输电线路的覆冰综合的算法对线路进行判断，并且对于覆冰引起的倒塔以及舞动等相关故障要进行及时的解决。这种方法可以有效提升判断线路故障的准确性，有效保障线路的安全与稳定。

参考文献

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