輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)綜述

高陽+曹宇+許傲然

摘 要：本文闡述了目前的輸電線路在線監(jiān)測技術，針對現(xiàn)有的視頻監(jiān)測技術、超聲波技術以及雷達技術進行了探討，介紹了監(jiān)測技術的原理，綜合比較幾種監(jiān)測技術的優(yōu)點以及存在的不足。最后討論了一種新型輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的構思，表明了新型輸電線路若要投入運行則需要更多的完善與改進。

關鍵詞：視頻監(jiān)測；超聲波；雷達

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.167

1 引言

輸電線路在線監(jiān)測技術是指直接安裝在線路設備上可實時記錄表征設備運行狀態(tài)特征量的測量系統(tǒng)及技術，是實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)檢修的重要手段，狀態(tài)檢修的實現(xiàn)與否很大程度上取決于在線監(jiān)測技術的成功與否。本文主要在目前存在的檢測技術進行了相關研究，闡述了視頻監(jiān)測技術、超聲波技術以及雷達技術及存在的不足，表明了需要一種可以對現(xiàn)場狀況實時監(jiān)視，對現(xiàn)場即將要發(fā)生的各類事故，起到積極快速警告，避免現(xiàn)場可能產(chǎn)生損失的監(jiān)測系統(tǒng)需要出現(xiàn)。

2 視頻監(jiān)測技術

目前的監(jiān)測手段多為視頻監(jiān)測技術。當有外物入侵時，采用攝像頭捕捉現(xiàn)場畫面，采用背景差分法原理，建立高斯背景模型算法，根據(jù)捕捉到的幀與背景模型對比，判斷入侵物體類型，并結合現(xiàn)場情況進行緊急處理。

背景差分法原理是對視頻背景的場景建模，然后監(jiān)測到的圖像序列幀與背景模型幀進行差值運算，然后可以獲得差分圖像，將背景模型與差分圖像中的像素值進行比較，如果改點的像素值大于給定的值則認為該點屬于運動目標區(qū)域。否則為背景區(qū)域。

差分圖像為：

其中為查分圖像，為當前幀圖像，為背景圖像。

目前，輸電線路在線監(jiān)測應用最多的是視頻監(jiān)測技術，視頻監(jiān)測技術雖然可以準確的了解現(xiàn)場的情況，但是受外界環(huán)境影響比較大，而且存在盲區(qū)等缺點。

3 超聲波技術

系統(tǒng)的工作核心是PIC16F73單片機，通過超聲波發(fā)射與接收電路進行信號的發(fā)出與接收，通過單片機對接受的信號進行分析、處理并計算出目標的距離等信息。，并將該信號通過GPRS等無線傳輸方式傳輸至監(jiān)控終端，最后又監(jiān)控人員對現(xiàn)場情況進行處理。

超聲波技術的優(yōu)點是靈速度快、敏度高、而且成本比較低等優(yōu)點，但超聲波技術存在探測距離短、易受干擾、發(fā)生誤報率高等弊端。

4 雷達技術

雷達技術優(yōu)勢在于掃描分析監(jiān)控范圍無死角，雷達掃描分析是采用雷達監(jiān)控技術手段，可根據(jù)設定的安全范圍，所監(jiān)測的范圍為塔基地面及上空的全景的范圍，完全滿足監(jiān)控輸電線路對各個空間環(huán)境及突發(fā)性監(jiān)控的要求。

5 一種新型輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)

新型檢測系統(tǒng)是綜合采用雷達與視頻相結合的監(jiān)控系統(tǒng)。當物體移動至前后雷達監(jiān)視區(qū)域時，裝置捕獲到斜面測量距離，通過斜面與垂直夾角，迅速計算出物體的垂直高度，繼而通過視頻監(jiān)測系統(tǒng)判定模型得出即將出現(xiàn)的危險，如果超過安全距離，判定模塊會迅速將預警信息發(fā)送至集中控制單元，單元將信號快速聯(lián)動發(fā)送至前端喊話與警燈裝置，警示裝置以聲音和燈光震懾現(xiàn)場，起到預防作用，如果入侵物體仍舊堅持通過垂直區(qū)域，標志事故已發(fā)生。

6 結語

綜合以上幾種輸電線路在線檢測技術的研究，我們可以知道：輸電線路防外力破壞應用最為廣泛的是單一的視頻技術，但容易受到天氣的影響，而且功耗比較大。超聲波技術同樣有監(jiān)測死角，功耗較大等不足。鑒于雷達所具有對溫濕度變化噪聲和光線靈敏度低以及抗射頻干擾能力強等優(yōu)點，作為新興技術，將被廣泛的投入到實際應用當中。但是，雷達同樣存在價格、安裝等問題，需要專家，學者進行進一步的研究和探討。

參考文獻：

[1]施翔，錢萌，譚磊，孟凡鳳，馬建，張雷.高清視頻監(jiān)控技術在架空輸電線路反外力中的應用研究[J]，2012，1179-1182.

[2]季洪獻，方文瑾.基于智能行為分析技術的監(jiān)測裝置及其在輸電線路防外力破壞中的應用[J].2014（12）：49-50.

[3]焦媛媛.在線視頻監(jiān)測系統(tǒng)在高壓輸電線路防外破工作中的技術實現(xiàn)及應用效果[J].廣東科技，2012，21（24）：71-72.

[4]葉立平，陳錫陽，何子蘭等.山火預警技術在輸電線路的應用現(xiàn)狀[J].2014（03）：1-9.