输电线路防外破智能监测系统研究

输电线路防外破智能监测系统研究

冯景良

广东电网有限责任公司江门供电局 广东江门 529000

摘要：随着社会经济的飞速发展，民众生产生活用电量不断增加，部分城市输电系统网络加大了电力输送力度，以满足各地区的用电需求。比如高压架空线路是输电系统网络公司比较常用的电力传输方式，其应用领域也日益扩大，无论是城市还是乡村，随处可见架空输电线路。输电线路稳定性对电力系统正常运行有很大影响，因此，电力系统中的杆塔和输电线路安全监测与保护显得十分重要。

关键词：输电线；智能监测；输电系统网络

引言

随着社会各领域建设的蓬勃发展，民众生活水平日益提高，技术水平也达到一个新高度。各种电器设备层出不穷，为民众生活和工作创造了便利条件，同时也增加了耗电量。基于此，国家在电力生产和输送方面做出努力，而输电系统网络对国内电力输送和能源安全起到了很大的作用。随着电力传输领域的不断扩展，输电线路、电缆等的安全性成为一个十分棘手的问题，监测工作被推向了前线，为智能监测系统的发展指明了一个新的方向。

一、输电线路防外破研究现状

目前，国内外关于输电系统网络防外破的研究有两部分。其中，监测线路杆塔的状况，主要包括监测塔身是否出现倾斜、沉降、位移等。目前，最常见的问题就是由于地质条件和应力失衡而引起的倾斜和坍塌，所以，对其进行监测非常重要，不容忽视。目前，倾斜监测方法有倾角传感器监测、光栅传感器监测等。另外，针对输电线路自身和周边地区进行视频防外破监测［1］。这一领域的监测技术日益成熟，监测方法是将摄像头装置安置在人口密集地区或者野外林区等，这两大区域容易影响输电线路的稳定运行，安装完毕后由工作人员进行后台监测。再或者借助图像视觉算法去监测林火、施工现状与人员入侵等，以便及时制止威胁线路运行的情况。但是，现有算法大部分都是在比较理想的条件下进行的，在遇到雨、雾、光照弱等条件下，算法效果会受到很大的影响，所以在恶劣的气候条件下，如何进行预处理就显得尤为重要。

二、外力对输电线路的破坏类型

第一，根据输电线路所受外力的不同，可以将其归结为这几种情况：首先，导电性材料对输电线路的损伤，其原因与输电线路的运行环境有关，国内大多数的输电线路都是在户外环境下，输电线路本身就极易受外力的损害，当导电材料与输电线路相连时，导线与输电线路之间会产生短路，从而引起输电线路失效，进而引发大规模断电，对输电系统网络的稳定性和可靠性产生重大的影响。通常状况下，导致输电线路短路失效的导电物质是气球、风筝、塑料袋等。

第二，由于国民整体素质不高，在电力系统运行过程中仍存在许多违法违规的现象，是很普遍且很严重的情况。比如，一些人无视警告标志，在电线杆附近挖土，结果电线杆非常不牢靠，甚至可能坍塌；在电线杆附近栽种树木、在电线下焚烧物体等，都会造成输电线路失效，从而对输电系统网络的安全稳定造成不良影响。与此同时，由于在施工过程中对接地线的处理方法不够规范，如果输电线路与地面的距离太短，使地线无法正常工作，同样会造成线路短路［2］，这便是因为违法违规而造成输电线路受损。

第三，由于大型传导材料接触输电线路，一般都是在输电线路下面工作时，由于高度问题导致大量导电材料接触电线，引起线路短路，导致大面积停电，还有可能会威胁到周围居民的生命财产安全。这种情况的产生大多与大型工程有关，比如吊重车、大型运输车的工作场所与输电线路距离较近，则吊重车的吊臂很有可能会触碰到输电线路，再或者大型运输车的拖斗与输电线路发生碰撞，都会引起线路短路。

第四，烟火和山林大火，会对输电线路造成一定的损害，目前国家明文规定严禁燃放烟花炮竹，但在偏远的乡村地区依然存在这种情况，燃放烟花的时候会产生大量的火光和烟尘，会降低输电线路绝缘效果，还有可能令输电系统网络无法正常工作。输电线路绝缘性下降与输电线路发生电离有关，输电线路的电离则和山林火灾有关，比如自然着火、人为纵火等，引起线路短路问题产生，从而令输电线路绝缘性进一步降低，最终影响输电系统网络的安全运行。

第五，输电线的人为盗窃情况也是导致输电线路失效的一个重要因素，国内大多数的输电线路都是在户外，特别是在我国的北方，由于电力部门的管理还不完善，缺乏相关的规范。一些不法分子为了牟利，经常会盗窃变压器的铜芯和电缆的螺母，从而影响到输电系统网络的安全和稳定，对国家输电系统网络的发展十分不利。

三、防外力破坏的智能监测系统的应用

目前国内输电系统网络企业针对输电线路防外力破坏的智能监测技术有很多，主要包括：

（一）红外线智能监测技术

红外线智能监测技术是一种用于防止输电线路受到外力破坏的智能监测系统，其主要功能是通过红外线探头来监测外部环境的破坏行为，通过红外线监测器对外部环境的红外线辐射情况进行收集，在红外线监测器发现外部红外线辐射的温度有明显的变化时，红外线监测器就会自动产生电荷，并将采集到的数据传输到监测终端上。一般情况下，在输电线路使用红外线监测技术时，都会采用声控监测技术，从而提高对输电线路的抗外力防破坏能力，而声控监测系统的工作原理就是采集周边环境的声音，声控监测系统在采集输电线路周边的声音时，会产生一定的偏差，从而对监测系统的工作造成一定的影响。当前，由于新技术的不断发展和应用，在输电线路的外部力量监测中，声音监测逐渐被淘汰。

（二）微波感应智能监测技术

微波感应智能监测系统能够降低外力损坏输电线路的几率，其作用是防止人为盗窃电线配件而对输电线路造成破坏，其监测范围大多以输电线路10米内为主，监测到的信息将通过远程传输送达监测终端，这样才能真正实现远距离监测。但是，非法窃取输电线路配件时，会产生较大的噪音，这样就会影响微波监测系统的工作效率。微波监测系统具有很多优势［3］，如果想要充分发挥这些优势，使得微波监测系统可以用于输电线路防外力破坏工作中。微波监测系统效率很高，对于该方面技术的研究，不能止步不前，要积极创新微波监测系统，以便适用监测中存在的噪音环境，从而促进输电线路防外力监测系统的发展。雷达智能监测系统能够保护电输线路不受外力破坏，其工作原理是借助雷达监视器对电枢线路破坏情况进行监视。

（三）雷达监测系统

雷达监测系统优势非常多，比如能够大范围监测输电线路外破坏，可以更加精准的监测输电线路，然而雷达监测系统只是预警系统，因此在运行过程中，借助雷达监测器对激光传输时刻进行记录，通过监测高压输电线路的磁声，从而判断出输电线路与目标的实际距离，如果目标与输电线路的距离超出了预定范围，那么雷达监测系统就会向监测终端发送警报，从而能够及时的发现输电系统网络的运行状况，采取有效的应对措施，保证输电系统网络的稳定性。

此外，视频智能监测技术是目前最先进的监测系统，它采用的是一种先进的监测技术，它采用了先进的智能处理装置，将各种监测技术结合在一起，从而解决了监测盲区问题，能够提高视频监测系统的监测质量。同时，视频监测系统的灵敏度和可靠性都很高，增强了外部力量对输电线路破坏的监测工作。对输电线路的外力破坏进行监测，可以对线路进行24小时监测，这样能确保每一次的偷盗线路线路行为都有迹可循。通过视频监测，合理分析输电线路实施情况，结合分析结果采取有效的防护手段，从而保证输电线路的正常运行。

结语：通过上文介绍，我们已经知晓输电线路外力破坏类型，还了解了相关的智能监测系统，为了更好地解决输电线路防外破问题，相关部门应运用新型的智能监测系统，以先进的技术手段促使输电线路能够正常工作。最后，希望文中提及的建议能够帮助电力行业人员更好地开展工作。

参考文献：

[1]郭圣，曾懿辉，张纪宾，宁小亮，输电线路防外力破坏智能监测系统的应用[J].广东电力，2018,31(04):139-143.

[2]贺日升.输电线路防外破智能监测系统的研究[D].太原理工大学，2020.

[3]易欢欢.输电线路防外破在线巡监系统研究[D].三峡大学，2019.