山火预警技术在输电线路的应用现状

林章栋

【摘 要】我国电力资源非常丰富，能够满足人们日常的生产生活需求，但是，由于我国地域辽阔，而电力资源又大多集中在某一区域，这就导致了某些偏僻地区的用电困难，目前解决这一问题的主要途径就是建设输电线路，将电能运向全国各地。在输电线路的架设过程中，又由于我国地形的复杂以及山火频发，对于电力的输送都带来了一定的影响。所以，做好山火的预警工作对于输电线路安全使用具有重要作用。

【关键词】应用现状；输电线路；山火预警

自然灾害是人为避免不了的，其对于输电工程的开展具有着严重的影响，而如何预防这些天灾对于输电线路的威胁则至关重要。山火的发生不仅会引起电路的跳闸，对电路系统产生损毁，并且还会将架线建筑塔烧毁，造成大量的人员伤亡，影响人们生产生活的正常用电。因此，如何做好山火的预警就显得尤为重要。

1 应用卫星遥感技术的现状

（1）利用AVHRR/NOAA对林火进行监控

在草原以及森林的火点定位以及火灾检测等工作当中经常会使用到NOAA卫星数据。其能够实行双星交错运行，全天候对地面上同一地区实施四次观测。而AVHRR辐射仪拥有非常高的分辨率，包含有五个通道。同时，气象卫星也能够对地面的温度实行很好的分辨，这样对于山火的预警，保障输电线路的安全则起到了重要的作用。

（2）利用MODI/SEOS对林火进行监测

EOS卫星属于一种双星系统，其位置临近太阳的同步极轨，共由两种卫星组成。MODIS则是一款光学探测设备，被搭载在MODIS卫星上，其共包含有36个通道。当处于红外环境下，其具有505到1000米的星下分辨率，当处于可见光环境下则具备250到500米的星下分辨率，因此，对于地形地貌以及地球表面的物体MODIS都能够清晰的显示出来。与其他遥感卫星相比，MODIS具有更高的山火检测能力。与此同时，MODI/SEOS和AVHRR/NOAA还具备监测面更广以及监测速度更快的特点，能够有效的将山火受灾面积推测出来。以此来达到保护输电线路的目的[1]。

2 应用无线传感技术

山火的发生大多受气象因素的影响，比如降水量、风力以及气温等，通过这些方面的相互作用，就会造成山火灾害的发生。山上植被的含水率对山火灾害的发生同样影响不小，当其具有很高的含水率时，那么发生山火灾害的几率就会很低。同时，风的方向以及风的大小都会影响到山火的蔓延方向以及强度，对于监测山火的情况具有重要的价值。

此外，温度也可以作为一项山火监测的指标，当降水量过低时，必定造成温度的升高，这样发生山火的几率就会增加。针对这些影响因素制作成各式探测器，对于火灾预警具有十分重大的意义。比如温度传感器、湿度传感器以及感烟式传感器等。

（1）感温式探测器

根据工作模式的不同，可以将温度火灾探测器分为复合型、差温型以及定温型三种。复合型探测器拥有差温以及定温探测器的功能。差温型探测器对于急速上升的温度会进行报警。定温型的探测器则是一旦温度高于预先设定的温度，那么探測器就会报警，在这三款探测器当中，都拥有很多的热敏原件[2]。通过温度探测器的使用，将能够很好的预测火灾的发生，进而对输电线路进行提早的保护。

（2）感烟式探测器

根据其工作原理不同可以将感烟式探测器分为光电感烟和离子感烟两大类。固体物质在燃烧的过程中会产生大量的烟雾，而感烟式探测器则能够灵敏的捕捉到这些烟雾粒子，进而发起警报。通过这类传感器的应用，同样能够对火灾的蔓延起到预警作用，进而保护附近输电线路的安全。

（3）感光式探测器

物体在燃烧的过程中会将自身一部分的热能转化为光能，在这些光能当中则包含有紫外线以及红外线，感光式探测器就是通过对这些红外线以及紫外线进行识别来探测火灾的发生情况。一般情况下，当光线较差时会使用感光式探测器，其可以利用红、紫外线进行识别。

（4）燃烧音探测器

此类探测器主要的工作原理就是识别火灾发生过程中所产生的声音的频率，用过频率的变动来检测火灾的发生情况。当有物体燃烧的时候，就会发生热气对流以及空气膨胀的现象，这时就会产生低频域声音。当火势进一步扩大时，低频域的声音也随之不断增大。燃烧音探测器正是通过捕捉低频音来进行工作的。在输电线路当中所能够起到很好的作用。

（5）气体式探测器

当物体经过燃烧以及高温分解之后，就会产生一定的一氧化碳以及二氧化碳等一些特定的气体。而气体式探测器就能够通过识别空气当中存在的气体来判断火灾的发生情况。金属氧化物、半导体以及铂丝可以用于气体式探测器当中，他们能够准确的判断空气当中存在的特定气体的浓度[3]。

（6）图像型探测器

在探测大空间的火灾工作时一般都会采用图像型探测器，其能够通过监测红外线、观测普通影像的方式来查看是否有火灾发生。在图像探测器中，主要应用的原理就是分析不同光线各自所具备的辐射特性，进而对火焰的图像信息进行分析，判断火灾情况。

无线传感以及卫星遥感不仅对山火的监测预警具有重要的作用，同样对输电线路适用，对于保护线路安全，保障电力正常输送具有重要的意义。

3 无线传感与卫星遥感的对比以及未来展望

如今在山火预警方面较为普遍使用的就是卫星遥感技术，该类技术不仅监测范围广、信息量大，而且投资小，但是其也存在着一定的弊端。在山火灾害监测过程中，利用传感器网络，能够实施实时、全面的检测，但是在落实上会存在一定的困难。一般来说，因为卫星存在过境时间的问题，所以致使卫星遥感难以对火灾情况进行实时的监测，没有办法对生命周期比较短的火电进行捕捉，对于小于100米的热辐射也不能很好的监测。同时，天气以及环境也会对卫星监测起到影响，比如云层的遮挡。

要想通过卫星获得火灾数据，需要通过气象部门或者是卫星接收站，该类数据具有严格的保密性以及依赖性。而传感器则对电源提出相对高的要求，野外探测需要电池能够长时间使用，并且可以进行太阳能充电。传感设备具有非常高的精密度，而在野外的环境又比较恶劣，这就对传感器的可靠性以及稳定性提出较高的要求。

如今，我国在电力方面主要是通过无线传感技术与卫星遥感技术相结合的方法来监测输电线路走廊周围的山火，通过二者的互补来对输电线路的实时性以及可靠性进行提升。

4 总结

通过上面的论述可以看到，当前我国在监测输电线路山火的过程中主要是通过无线传感与卫星遥感相结合的方式，通过二者的互补，不仅解决了实时性的问题，同时对提升监测工作的可靠性以及稳定性具有重大的意义，对于促进我国电力行业的健康可持续发展具有积极作用。

【参考文献】

[1]叶立平，陈锡阳，何子兰，谢从珍，黄健华.山火预警技术在输电线路的应用现状[J].电力系统保护与控制，2014（6）：145-153.

[2]蓝庆仕.山火预警技术在输电线路的应用现状[J].企业技术开发月刊，2016，35（19）.

[3]罗洋，王晓冬，黄琪.基于山火预警技术的输电线路稳定性研究[J].工程技术：全文版，2016（10）：00239-00239.endprint