输电线路无线视频监控系统

输电线路无线视频监控系统

技

术

简

要

方

案

广州恒宗达电力科技有限公司

2013年5月

目录

1 背景 (2)

2 需求分析 (4)

3 通信方案设计 (6)

4 供电方案设计 (8)

5 拟接入的输电线路视频监控系统 (9)

6 视频监控系统组成及性能指标 (10)

7 输电线路视频监控系统主要功能 (11)

7.1 远程控制摄像机、远程设置/调用摄像机预置位、巡航及轨迹 (11)

7.2 具有定时触发功能，系统能够定时进行预置位拍照和录像 (13)

7.3 WEB控制浏览和手机控制浏览功能 (13)

7.4 支持视频录像、喇叭喊话、短信报警等多种报警方式 (14)

7.5 远程配置和修正设备运行参数和报警参数 (14)

7.6 监控点历史图片查询和录像回放功能 (14)

7.7 根据线路现场监控需要，后期可扩充其它监测功能模块 (14)

8 设备现场安装 (15)

1背景

随着近年我国电网主要集中向超高压、特高压方向发展，输电线路的电压等级不断提高，输电距离也越来越远（比如文献[2]2008年投运的晋东南至荆门1000kV特高压输电线路输电距离为近400公里，2009年投运的±800kV向上特高输电线路输电距离近2200公里，2011年投运的±660kV宁夏东至山东特高压输电线路输电距离近1400公里）。在检修模式方面，目前我国电网一直沿用定期检修和事后抢修相结合的检修模式。定期检修模式有自身的科学依据和合理性，在多年的实践中有效减少了设备的突发事故，保证了设备的良好运行，但这种检修模式的缺点也是很明显的，“一刀切”式的检修模式，没有考虑设备的实际情况，存在“小病大治，无病也治”的盲目现象。随着近年我国电网的迅速扩建，电网设备数量急剧增加，定期检修工作量剧增，检修人员紧缺问题日益突出。

晋东南—湖北荆门1000kV特高压工程

云南至广东±800 kV特高压直流工程

为了实现电网事故发生前的及时准确预知，将线路事故隐患消除于萌芽状态；为了在输电设备事故发生后，利用科技手段使线路人员能够快速确定事故发生点，减少和降低事故排查难度；为了解决目前输电线路人员短缺与输电线路增长较快的矛盾和部分特殊地段巡视困难等问题，迫切需要研究和逐步引进使用新技术，以科技手段进一步增强蒙东电网运行的可靠性，逐步实现我国电网的数字化、网路化、智能化现代管理模式。

由于我国电网覆盖面广，输电距离长，地形复杂，有些还位于无人区，因此数据传输通信方式是输电线路监测系统实现对线路进行实时在线监测的关键性环节。虽然目前移动、联通和电信等无线网络的覆盖面已经比较广，绝大部分输电线路中已架设有光纤，但对输电线路在线监测系统通信传输方面还存在一些弊端和困难：

➢3G、GPRS通信费用低，且前期成本投入也小，但微气象在线监测系统一般运行在偏远山区，GPRS、3G信号覆盖非常有限，而且信号也非常不稳定，无法满足微气象在线监测系统实时数据通信的应用需求；

➢架空输电线路基本上铺设都有光纤，但光纤接口非常有限，同时目前有些供电公司提供光纤接口，一般不愿把光纤端口与电力专用传输混合通用，因此采用光纤进行气象

数据传输也有一定的局限性。

鉴于上述情况，必须寻找新的通信方式，满足不同区域输电线路在线监测系统的通信应用需求。

2需求分析

（1）需求：建设无线监控系统，要求采用先进的无线网络技术，要求无线网络安装方便、可靠性高、安全性高。

分析：就目前无线网络的发展来看，先进的Mesh技术是无线网络发展的方向。

●无线Mesh网络采用“网格”状的组网结构，可以自由扩展，安装非常灵活、

方便。

●无线Mesh网络是一种智能的网络，网络自身可以自动组网、自动故障隔离、

自动网络优化，具有很高的可靠性和稳定性。

（2）需求：在电力系统的项目中，无线设备要求在光纤资源缺乏的野外的高压线沿线架设，要求无线Mesh设备有良好的多跳性能和稳定性延伸监控范围。

分析：无线Mesh基站使用模块化的、多频、多信道、多RF的方式展示高级的回程方式，根据现场环境满足每根电力杆架设一台基站，以便实现更好的现场图像获取和远

程监控，并且通过无线Mesh网络良好的多跳性能延伸监控范围，降低光纤点的数

量

（3）需求：因本地区环境恶劣，且本项目大部分设备需在野外安装使用，要求无线网络设备应能在恶劣的地理环境中工作。

分析：由于本地区的环境恶劣，对无线网络设备的选取将变得格外严格，应达到以下的各项指标:

➢工作温度：-40°C 到+55°C

➢储藏温度：-50°C 到+85°C

➢天气等级：IP67 防风雨

➢可承受风速：>165 mph

➢可承受风力（165mph）：<1024牛顿

➢抗盐/雾/生锈特性：Mil-STD-810F 509.4

➢抗击打和抗震性：ESTI 300-192-4 规格T41.E，Class 4M3，Mil-STD-810

（4）需求：本电力系统无线项目要求建设的无线网络系统能够有很好的投资保护，能够进行长期平滑的技术升级。

分析：目前无线网络的技术发展速度非常的快，本项目建设好之后，如何保障建设的无线网络系统不过时，如何能够跟随技术的发展进行平滑的技术升级是非常重要

的。这正是先进的 Mesh模块化设计的优势，可以通过简单的替换的功能模块就

可以实现长期的、平滑的技术升级，这一点是其它无线网络产品难以作到的。

（5）需求：要求在整个高压线沿线区域能够提供无线IP电话服务、无线视频监控服务等，用于工作人员的通信和指挥调度等。

分析： Mesh无线网产品的全套无线IP电话解决方案，包括无线视频监控、应急通讯指挥等领域都有完整、成熟的应用案例。

相比较传统方式的电力线沿线监控技术，无线Mesh技术提供了革命性的宽带组网技术，可以完全实现电力线沿线视频监控的需要，解决传统监控方式遇到的以下问题：

1.高压线沿线光纤资源不可用，重新架设光纤费用昂贵，技术难度大，因此无法采用有

线通信方式解决现场的视频监控

2.直升机、无人机方式耗费大量的租用费用，即需要人员车辆赴现场配合，并且无法及

时实时的获取现场情况

3.运营商GPRS、CDMA或者3G信号往往在部分高压线沿线没有信号覆盖，也就没有办法

提供远程通信，并且3G等技术还不能提供宽带的通信质量，对系统应用有很大的限制

综上所述，无线Mesh技术作为远距离无线、多跳、组网的首选技术方案，可以解决电力线沿线监控的落后、被动的局面，更好的服务于特高压变电等电力线的实时、及时的远程监控，满足了日常维护和应急通信等不同场景下的使用。