输电线路视频监测装置万能支架的研究与应用

尹斌鸿，黄耀升，吕嘉亮，孙天成，黄 昊

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门 529000）

1 背景分析

随着社会的发展及科学技术的进步，视频监控安防应用越来越广泛，从早期单一的工程化逐渐迈向多元化，将成为视频监控安防最具有发展潜力的新领域，为了防止输电线路下方施工等外力破坏，需要在输电线路铁塔危险点投入多套在线监控设备进行现场监控，因而需要一种输电线路的在线监控支架。

传统的输电线路检查主要依靠运行维护人员周期性巡视，虽能发现设备隐患，但缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期真空期不能及时掌握线路走廊外力变化，极易在下一次巡视之前由于缺乏监测发生线路事故，因此输电线路视频在线监测系统应运而生。

在智能电网建设中，为了提高电网自动化水平和安全可靠性，提高供电可靠性和用电安全水平[1]。目前在输电线路不同塔型、立杆上安装视频监测装置，需要安装在合适的高度，此时可能会出现圆管钢、角钢，且尺寸有大有小，之前的设备安装支架只适用于角钢，且对角钢宽度还有限制；或只适用于圆管钢且对圆管直径也有限制。在实际安装监控设备时，安装支架与塔型实际要求很难匹配，造成无法安装或只能安装在非监控最佳位置。

2 输电线路视频监测装置的应用情况分析

输电线路视频检测装置在电网行业高压输电线路运维工作中广泛应用，传统的人工巡检劳动强度大、效率低、存在安全隐患，通过使用输电线路视频监测装置开展智能巡检工作势在必行。

2.1 输电线路视频监测装置应用分类

输电运维应用输电线路视频检测装置通常分为两类，一类是枪机，另一类是球机[2]。

枪机即枪型摄像机，又称筒机，其监控区域固定，只能作用于某个监控位置，监控方位有限。枪机一般内置红外灯板，从而可以达到夜视效果。具有防水功能的枪机室内外均可使用，但市场上有些枪机并不具备防水功能，所以在采购时要了解其枪机是否具备防水性能。枪机的变焦范围与选用的镜头有关，且镜头易于更换。除此之外，因为镜头的不同，枪机也可以实现远距离监控或广角监控的转换，所以枪机更适合在外围和室外使用。

球机即智能球型摄像机，其集摄像机系统、变焦镜头、电子云台于一体，在稳定性和操控性上比枪型摄像机更好一些。特别是球机可以做到整体防爆和防水的效果，这点是枪机和云台组合不能媲美的[3]。枪机和球机外观如图1 所示。

图1 枪机和球机外观

2.2 输电线路视频监测装置应用现状分析

经过调查发现市场上也存在输电线路视频监测装置支架，分析发现现有的输电线路的在线监控支架存在以下不足：

（1）固定结构过于简单，安装不牢固，在大风、大雨等天气情况下，可能会导致监控移动甚至掉落塔下，存在一定的安全隐患。

（2）固定支架不能满足不同电塔铁架的安装需求，不能够适应各种型号钢管塔及角钢塔，无法满足适用性。

（3）监控支架过于固定，不能延伸和旋转角度，安装固定在塔上，随着监控镜头的旋转可能会被塔身角钢、钢管等遮挡，不能起到很好的监控效果。

为了解决上述不足，提供一种输电线路视频监测装置万能支架，具有固定性好，能够根据铁架钢体大小调节固定架、方便伸缩、旋转监控等优点。

3 输电线路视频监测装置万能支架技术方案

研制一款新型的输电线路视频监测装置万能支架，解决适用于各种输电线路杆塔视频检测需求，适用于各种塔型，为输电线路视频监测装置选择到最佳监控位置提供了方案。设计如下输电线路视频监测装置万能支架，共有7 个零部件组成，包括：

（1）连接固定架，用于输电线路视频监测装置万能支架连接铁塔。

（2）钢管杆，用于支撑并连接连接固定架和连接调节板。

（3）滑动槽，用于连杆进行滑动。

（4）连接调节板，用于调节输电线路视频监测装置万能支架，并起连接作用。

（5）连杆，通过在滑动槽中滑动来调节到最佳固定位置。

（6）支板，用于云台架和输电线路视频监测装置进行连接。

（7）云台架，用于支撑和调节输电线路视频监测装置的位置。

万能支架主要功能及技术设计思路如下，输电线路视频监测装置万能支架如图2 所示，其工作状态如图3 所示。

图2 输电线路视频监测装置万能支架

图3 输电线路视频监测装置万能支架工作状态

设计主要由3 个部分组成，分别是：支架底座，可调平台及支板组成，该支架设计材料为不锈钢，钢管杆为常见的钢管，此类铁塔难以进行螺丝固定，创新使用4 个L 形的连接固定架，通过收紧4 个连杆，将钢管进行收紧固定，其中连接固定架的连接调节板上设计两个三角卡位，共计8 个三角卡位来再次固定钢管杆，确保对钢管杆的压紧，防止支架底座旋转晃动。

可调平台及支架底座内开数个长条形滑动槽，可通过螺栓穿过滑动槽，收紧螺栓固定的形式调节卡位大小，以适用于不同形式的钢管杆及角钢塔的钢材长度，支架底座和可调平台通过4 颗螺栓进收紧固定，通过固定两部件的不同位置来实现可调平台的伸缩长度，确保作业人员安装监控的位置需求，提高传统固定位置的监控可视范围，防止监控调节过程中被遮挡等影响可视情况的发生。此种设计质量为3 kg，可适用输电线路视频监测装置所有的型号，可承受500 N 的下压力，不但可安装输电运维视频监控，也可安装施工作业探照灯、电力安全警示器等设备，有效提高输电线路的运维监视工作。

4 应用成效及总结

作业人员通过支板将输电线路视频监测装置和输电线路视频监测装置万能支架连接起来，爬上铁塔选择最佳观测位置，通过连接固定架将万能支架固定在塔材上，通过连杆在滑动槽中的位置调节到最合理的观测点，完成万能支架的安装工作。

该输电线路视频监测装置万能支架外观简洁美观，产品化设计思路，适合各类塔型、立杆，监控设备可调，安装调节简单方便，支架生产加工简单，均已满足各类输电线路安装输电线路视频监测装置的需求。

该成果已于2021—2022 年在江门供电局输电管理一所试验应用，据统计应用此成果，使近两年广东电网江门供电局输电管理一所使用的输电线路视频监测装置的稳定性大大增加，同时输电线路视频监测装置对于防外破、防山火、防树障、防飘挂物等事件的检测实用性大大提升，具有良好的经济性。

输电线路视频监测装置万能支架应用总结如下：

（1）从根本上解决了人工巡视模式中间的巡视周期真空期问题，及时掌握线路走廊外力变化，可以实时监测线路附件是否发生线路事故。

（2）该万能支架适用于各类塔型，监控设备位置、角度可调，使用简单方便，便于输电线路视频监测装置的安装。

万能支架试运行达到了预期的目标，产品性能得到了验证和完善，值得在行业内开展进一步推广。