輸電線路山火預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)和人們生活用電量上都在不斷上升，造成了輸電線路中的電力荷載不斷加大，當(dāng)線路中的實(shí)際荷載量超過(guò)了最大承載力的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生電線被燒壞的情況，在山區(qū)范圍內(nèi)這種情況很容易造成山林火災(zāi)，因此，有效運(yùn)用輸電線路山火預(yù)警技術(shù)，對(duì)山林整體安全性能至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：輸電線路；山火預(yù)警；技術(shù)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0130-02

伴隨當(dāng)前我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展速度不斷加快，輸電線路在運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性上有了非常明顯的提升，但是其中還是存在一些不可抗拒性因素，對(duì)輸電線路的穩(wěn)定性造成不良影響，甚至還會(huì)造成更加嚴(yán)重的火災(zāi)問(wèn)題。當(dāng)前，大部分的輸電線路在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，只能實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路中的一些常用的設(shè)備故障，包含了覆冰、滲水污穢等基本問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而輸電線路位于山區(qū)地形當(dāng)中，對(duì)其中可能產(chǎn)生的山火問(wèn)題可能無(wú)法進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，依照相關(guān)的資料進(jìn)行分析，在輸電線路中產(chǎn)生山火的問(wèn)題比較罕見(jiàn)，但是這種山火的危害性是非常大的，因此，必須要對(duì)山火問(wèn)題進(jìn)行充分重視。在鋪設(shè)輸電線路過(guò)程中，需要有效建立起輸電線路的山火監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性控制輸電線路中范圍內(nèi)的山火動(dòng)態(tài)，采取正確有效的方式對(duì)山火實(shí)時(shí)有效控制，避免山火災(zāi)害不斷蔓延造成了一定經(jīng)濟(jì)損失。

1 衛(wèi)星遙感技術(shù)的有效運(yùn)用

從當(dāng)前我國(guó)針對(duì)山火預(yù)警技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)上來(lái)看，我國(guó)風(fēng)云系列衛(wèi)星、美國(guó)的NOAA系列基地氣象衛(wèi)星和地球觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)EOS與MODIS被重點(diǎn)使用在一些重點(diǎn)的山火區(qū)域的監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中，求中具體包含了5顆不同型號(hào)的衛(wèi)星：如FY-1D、NOAA16、NOAA18、TERRA和AQUA。在監(jiān)測(cè)工作人員負(fù)責(zé)接收氣象衛(wèi)星信號(hào)的過(guò)程中，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)反饋回來(lái)的圖像信息進(jìn)行了有效處理，并且可以準(zhǔn)確的對(duì)其中山區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生熱點(diǎn)，或者是火點(diǎn)部分的信息進(jìn)行標(biāo)注，然后再反饋給地面山火監(jiān)測(cè)相關(guān)工作人員，對(duì)山火問(wèn)題實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性監(jiān)控，避免產(chǎn)生大型山火造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1.1 NOAA/AVHRR山火監(jiān)測(cè)

通過(guò)NOAA/AVHRR基地氣象衛(wèi)星由美國(guó)發(fā)射，NOAA/AVHRR衛(wèi)星屬于第三代雙星系統(tǒng)，同時(shí)NOAA/AVHRR具備的高分辨率的輻射儀，其中具備了5條通道，每一個(gè)通道基本上都具備各自的特點(diǎn)。其中NOAA/AVHRR衛(wèi)星經(jīng)常被運(yùn)用在大型草原和森林的火災(zāi)監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中，通過(guò)這種方式不但可以準(zhǔn)確的確定起火點(diǎn)，預(yù)測(cè)火災(zāi)的嚴(yán)重程度，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的整體面積進(jìn)行估算。這種氣象衛(wèi)星對(duì)地面上一些線性物體的分辨率只有1.1km，在分辨率上相對(duì)比較低，但是這種衛(wèi)星在溫度分辨率上相對(duì)較高。NOAA/AVHRR衛(wèi)星保持交錯(cuò)運(yùn)行的方式，在監(jiān)測(cè)頻率方面保持在6h/次，也就是對(duì)同一個(gè)地區(qū)每隔6h就會(huì)進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，充分保證了監(jiān)測(cè)工作的實(shí)時(shí)性和有效性。

1.2 EOS/MODIS山火監(jiān)測(cè)

通過(guò)EOS/MODIS衛(wèi)星在近太陽(yáng)同步極軌的雙星系統(tǒng)下運(yùn)行，在該系統(tǒng)當(dāng)中主要包含了上午衛(wèi)星和下午衛(wèi)星兩種類(lèi)型。在EOS/MODIS衛(wèi)星系統(tǒng)中搭載了包含36各通道的MODIS，其中尤其是針對(duì)熱敏傳感器上，相比于其他類(lèi)型的衛(wèi)星遙感器，針對(duì)森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)能力方面高出很多，同時(shí)也是森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)工作中非常重要的技術(shù)手段，在MODIS中主要包含了7個(gè)可以使用在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)通道中，同時(shí)這種衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)紅外光或者在太陽(yáng)光下的分辨率為250～500m以及500～1000m，在分辨率上相對(duì)畢比較高。

2 不同類(lèi)型的無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)

在山火預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)置當(dāng)中，其中火災(zāi)探測(cè)器的主要作用就在于對(duì)人體的感官上的工程，通過(guò)對(duì)不同火災(zāi)參數(shù)探測(cè)參數(shù)作為分類(lèi)的依據(jù)，其中在火災(zāi)探測(cè)器上可以具體被劃分為以下幾種類(lèi)型，并且對(duì)著幾種傳感器進(jìn)行重點(diǎn)闡述：

2.1 感溫式火災(zāi)探測(cè)器

在探測(cè)器的工作方式上來(lái)進(jìn)行分析，可以將感溫式傳感器具體分成固定溫度型、差異溫度型以及復(fù)合溫度型三種類(lèi)型：①在固定溫度探測(cè)器中，當(dāng)監(jiān)測(cè)溫度超過(guò)了該探測(cè)器的實(shí)際監(jiān)測(cè)范圍的時(shí)候，該探測(cè)器內(nèi)部的報(bào)警系統(tǒng)就開(kāi)始進(jìn)行報(bào)警；②差異溫度探測(cè)器，在環(huán)境溫度升高到超出預(yù)定溫度范圍之外的時(shí)候，探測(cè)器內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警；③復(fù)合型探測(cè)器，在該探測(cè)器中不但具有固定溫度型探測(cè)器，同時(shí)還具備差異性溫度探測(cè)器的基本功能，同時(shí)感溫式探測(cè)器在內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面，其中的熱敏元件比較多，比如易熔金屬以及熱敏電阻等。

2.2 感煙式火災(zāi)探測(cè)器

通過(guò)對(duì)感煙式火災(zāi)探測(cè)器的工作原理進(jìn)行分析，可以將其劃分成為離子感煙與光電感煙兩種不同類(lèi)型。其中在感煙式火災(zāi)探測(cè)器中，對(duì)熱分解或者是燃燒過(guò)程中所散發(fā)出來(lái)的微小顆粒的感應(yīng)非常靈敏。同時(shí)更是在固體物質(zhì)燃燒過(guò)程中，通常分為了早期階段、中期階段以及起火之后的后期階段，在中期階段中會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，此時(shí)感煙式傳感器可以有效的感應(yīng)到這些煙霧程度，進(jìn)而發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，為相關(guān)監(jiān)測(cè)控制人員提供火災(zāi)信息。

2.3 感光式火災(zāi)探測(cè)器

在物體處于燃燒階段過(guò)程中會(huì)發(fā)出一定的火焰，此時(shí)火焰會(huì)產(chǎn)生紅外線或者是紫外線，感光式火災(zāi)探測(cè)器的主要工作原理，就是通過(guò)有效檢測(cè)是否存在紅外線與紫外線，來(lái)判斷是否存在物體燃燒。通常情況下，在光線條件相對(duì)比較差的環(huán)境當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到感光式火災(zāi)探測(cè)器，主要原因就是戶外的光線相對(duì)比較好，在探測(cè)過(guò)程當(dāng)中可能會(huì)影響到感光式火災(zāi)探測(cè)器的工作效率。在輸電線路的火災(zāi)預(yù)警工作當(dāng)中，通常不會(huì)使用感光式火災(zāi)探測(cè)器。

2.4 燃燒音火災(zāi)探測(cè)器

在發(fā)生山林火災(zāi)的時(shí)候，在火源的附近會(huì)產(chǎn)生頻率不同的樹(shù)木燃燒聲音，在這些聲音當(dāng)中主要包含了低頻率聲音或者是高頻率聲音，這兩種不同的聲音頻率都會(huì)被人的聽(tīng)覺(jué)所捕捉到，相關(guān)研究工作人員認(rèn)為，在火焰燃燒過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的空氣膨脹以及熱氣對(duì)流現(xiàn)象，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的低頻率聲音。伴隨火勢(shì)燃燒程度的不斷加劇，其中低頻率的聲音也會(huì)慢慢的提升，在燃燒聲音火災(zāi)探測(cè)器中的具體工作原理，也是通過(guò)感知低頻率聲音來(lái)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)這也屬于一種比較常見(jiàn)的火災(zāi)探測(cè)的方式。

2.5 氣體火災(zāi)探測(cè)器

在樹(shù)木或者其他的一些可燃物體，在發(fā)生燃燒過(guò)程中，會(huì)向空氣當(dāng)中散發(fā)出一氧化碳和二氧化碳等氣體，通過(guò)氣體火災(zāi)探測(cè)器的方式，主要是對(duì)空氣當(dāng)中所含有的一些特定的氣體類(lèi)型進(jìn)行判定，判斷該區(qū)域范圍內(nèi)是否存在火災(zāi)現(xiàn)象。同時(shí)同構(gòu)鉑絲、半導(dǎo)體或者是一些金屬氧化物等元件，作為火災(zāi)探測(cè)器內(nèi)部的敏感性元件，通過(guò)這種方式可以有效的判斷出空氣當(dāng)中特定性氣體的具體濃度，以此來(lái)判斷是否產(chǎn)生了山林火災(zāi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文對(duì)輸電線路山火預(yù)警技術(shù)的有效分析，從中可以有效總結(jié)出在當(dāng)前的山火預(yù)警系統(tǒng)中，通過(guò)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)取得了一定效果，同時(shí)對(duì)各種不同類(lèi)型的傳感器的有效運(yùn)用，對(duì)山火預(yù)警系統(tǒng)也產(chǎn)生了良好的保障作用，對(duì)我國(guó)山林安全性起到了積極意義。

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收稿日期：2018-9-23

作者簡(jiǎn)介：劉德黔（1963-），漢族，廣西博白人，工程師，大專(zhuān)，從事輸電線路設(shè)計(jì)工作。