输电线路监测

报告针对自然灾害频发、“沙戈荒”无网区域通信难、配网新要素激增等痛点，提出“天地协同、宽窄融合”的电力通信体系，创新构建了基于空基平台与地面专网的多维解决方案。重点分享了电力勘查巡检、无人区输电线路监测、新能源并网等典型场景实践。 报告强调，打通“永临结合、平战互补”的技术路径是破解电力通信盲区的关键，建议深化高中低轨卫星融合组网，筑牢新型电力系统全时全域通信底座。

介绍了输电线路监测可靠性方面的工程设计、试验检验以及生产制造、随后介绍了金三立公司输电线路监测产品的实际应用效果和未来研发方向。

输电线路的监测对保证电网的安全稳定运行具有重要的意义。传统的输电线路监测方法比较单一，不能对输电线路进行全方位的监测感知，且智能化水平不高，不能对故障和安全隐患进行自动识别和预警。文章提出一种基于物联网技术和边缘计算技术，通过“端、边、云”结合的输电线路智能监测系统框架。系统整体采用物联网的3层架构，并对感知层、网络层和应用层分别进行设计。对传感器设备的使用、边缘智能终端的数据处理策略、网络接入和应用系统智能分析等提出具体的框架和解决方案。系统通过在输电线路监测工程中的实际应用，能有效地智能识别输电线路故障和安全隐患，显著地提升输电线路的智能化监测水平。

架空输电线路的状态监测与评估管理是智能电网组成的重要部分,通过引入物联网技术,有助于提升架空输电线路监测诊断、运行管理的水平,推进智能电网建设。本文针对现有的输电线路监测系统不具备智能对话功能,形成信息孤岛的实际问题,采用无线自组织传感网络、光纤复合架空地线、GPRS构建高压输电线路物联网监控方法，研究了各层网络的功能、提出了一种基于物联网的输电线路智能监测系统。综合现有输电线路智能监测系统中的温度监测、覆冰监测、振动监测、气象监测等辅助监测系统,凭借物联网的优势，并采用示范工程验证了偏远区域、极端气候等各环境条件下在线监测数据传递实时性和可靠性的要求。

本项目完成了“光纤传感器直接感知量与输电线路需监测量之间关系模型的建立”、“基于光纤光栅传感技术的输电线路多种参量监测装置及方案的设计与实现、“基于光纤传感技术的输电线路无源在线监测系统的研制与应用“等三项核心创新工作，研制了拥有自主知识产权的无源监测设备与系统。从根本上解决了架空线路传统监测技术野外长期可靠性差、抗干扰能力弱、信息安全性低的问题，实现了架空线路状态监测领域的技术突破，有力推动了该领域的技术进步，推动了OPGW光缆施工设计和新型监测技术施工作业指导书等行业标准的发展。该成果已申请发明专利2项，获得实用新型专利4项，获得软件著作权1项，公开发明专利1项，发表学术论文9篇，其中EI论文4篇。 该成果实现了输电线路监测与电力通信的巧妙融合，不仅有技术上的突破，而且充分考虑工程建设和技术改造的适用性，保证了所研发的系统具有行业全面推广的价值，显著提升了在线监测研究基础和应用水平。该成果实现了传感在线监测技术的多项突破，具有在行业全面推广的前景。野外传感监测装置无需供电，适宜在野外架空线路在线监测领域推广应用。采用绝缘性好、抗干扰强的光纤作为传感媒介，适合在电力系统的强电磁场环境下应用。与传统监测采用无线公网通道不同，系统充分利用电力特种光缆OPGW作为状态监测通道，不仅满足线路监测的同步覆盖，而且保证了电网运行信息传输的安全性。传输采用波分复用形式，通道占用资源少，便于既有线路改造。

9月26日，国内首条含内置光纤的智慧型碳纤维导线——110千伏边山线（220千伏边务站-110千伏山南站）在河北省沧州市海兴县成功投入使用。该导线是首条将光纤植入至碳纤维复合芯导线中进行输电线路监测的导线。

随着能源需求的不断增加和电网网架的不断延伸，输电线路的监测是保障电网安全的重要工作。传统的激光探测、视频侦测等单一技术手段对隐患目标识别、空间位置感知和距离测算存在精度差、实用性差等不足。文章提出一种基于北斗定位+二维可见光图像与三维激光点云融合的输电线路在线监测方法，首先基于二、三维特征级和目标级融合，实现了双方优势互补，同时获得了目标物的颜色纹理信息及三维空间轮廓和深度信息，提升了隐患目标的检测分类，以及目标距离和位置检测的能力；其次，与北斗定位的融合，保证了时空一致性，实现了传感器时间同步、设备位置校核和隐患绝对位置计算，实现了高精度的隐患目标检测。文章研究方法弥补了单一监测手段的不足，提高了目标检测的精确度和实用性，较好地满足了外破及漂浮物监测、树障监测及生长风险预判、交叉跨越监测及趋势预测等典型应用场景。