电力综合防护及智能巡检

综合防护及智能巡检系统

1、概述

目前，在输电线路通道内存在着各种危及线路安全运行的建筑及行为，例如吊车、施工队施工，若触碰到输电线路，其直接结果是造成线路跳闸，影响线路的安全运行及线路运行可靠性指标，对群众生活和工厂的安全生产带来不便。目前我国输电线路有效防止外力破坏的手段十分有限，都是通过专责人加强特巡、掌握现场情况后，做出下达隐患通知书、发放宣传材料或现场盯守达到控制跳闸的目的。此种方式缺点有以下几点：1、城乡周围建设周期短，在短时间内即可施工完毕，对于巡视人员的定期巡视与特巡会存在盲区。2、城郊周围的起吊作业点相对固定，起吊频繁时特巡与定期巡视都无法控制。3、在线路通道内穿越居民区与厂矿工厂时，由于责任人巡视或特巡无法完全发现施工或作业情况，造成线路维护盲区产生。同时，原有巡检模式的手工记录和报告形式也极大的限制了电力运行管理现代化的建设，急需探求一种方法来实现输电线路的综合防护及巡检人员的智能巡检，减少因传统上报手工表格方式带来的时间差，提高工作效率，也为保证电网安全运行、提高供电、用电管理自动化水平和工作效率，提高经济效益和社会效益提供有效的手段。

为此，本方案根据较为先进的激光对射技术、红外防盗防入侵技术、RFID技术以及应用环境特点对输电线路综合防护及智能巡检系统进行了设计规划，为下一步项目实施提供指导。

2、整体方案描述

依据系统的需求和建设目标，本项目需要重点解决以下核心技术问题：

1．基于激光对射技术的输电线路通道内防护的构建；

2．输电线路杆塔的防盗防入侵设计；

3．基于RFID技术的智能巡检系统的设计；

4．监测点设备的可靠供电；

5．恶劣环境下的系统运行；

6．设备安装及金具设计；

7．监控报警的多种方式告知。

为此，本方案拟采用以下关键技术和措施：

（1）研发、定制工业级激光对射、红外防入侵、智能巡检设备，合理安排布局，构建全面可靠的防护体系；

（2）根据设备功耗及设备需求，采用风光互补发电技术，向设备提供稳定可靠的电源供给，并通过前端设备检测控制技术，优化负载运行模式，提高设备供电可靠性；

（3）针对恶劣环境因素，就低温、潮湿、电磁干扰、震动等关键问题，采取相应防护措施；

（4）采用无损设计理念对金具及安装方式进行专门设计；

（5）实现本地语音喊话、报警数据远端多方式送达、报警联动等功能；

（6）结合输电线路上已有的视频监控功能实现报警信息与视频监控画面的数据兼容、联动分析。

2.1 输电线路综合防护方案

线路跨域房屋、厂房、大型市场与建筑工地时，在相邻的杆塔之间通过架设多层激光束，在杆塔上安装风力发电机、太阳能电池板与蓄电池，当激光检测装置检测到有危机线路安全运行的行为时，即触动报警联动机制，向远端发送报警信息，与手机联通报告预设地点，并通过杆塔上安装的扩音喇叭播放线路警告术语，播放线路保护录音，威慑现场危及线路安全的行为，从而达到线路防护的目的。如下图所示：

功能设计

1、报警功能，当有任何物体阻断激光驾束时，触发报警机构，激光用双光束或多光束检测，主机内置先进的微电脑智能分析，触发双光束后判断为危急导线危害的动作，确保高可靠、不误报、不漏报。

2、警告功能，可以在杆塔上使用太阳能电池，以支持安装高音贝喇叭与外加闪光器，实时播放警示语言或预设录音。

3、大容量蓄电池供电，因为控制器与电池都可以假设在杆塔上，空

间足够可加大电源设置与电池板的面积，不需要考虑控制与电源的体积，便于设计安装。

4、可与手机捆绑，一旦有危险立即向指定手机振铃、发短信或彩信，或使用手机3G网络在线浏览现场情况，后台设备启动，进行分析和处理。

5、系统自检功能，当系统电池电量快用完时，系统将提醒您及时更换新的电池与电池板。控制与激光发射器出现问题后可以自动报警，及时检查维修。

为达到以上目的，可采用如下所示的两种方式予以实现：

✧远距离激光发射器

上图所示的激光发射器功率很小，具备强力穿透性，穿透三层的A4复印纸仍能正常使用，控制主机采用最低功耗超省电技术，耗电极小，四节5号碱性电池，可用一年左右。激光系统还有蓄电池和自动充电功能使整机不怕停电和电源受破坏。激光波长：980nm 808nm ，发射距离：50米——1000米，层次：单光束（XD-A）、双光束(XD-B) ，报警方式：光束遮断报警，工作电压:DC12V、5V±10%，工作电流：发射180mA,接收45mA，射束发散角：水平方向小于6′，垂直方向小于30′，接收端接受角度：＜±8°，光轴调整角度：水平±30°，垂直±8°，响应时间：5ms—500ms，报警时间：2S±1S(1-30S可选)，使用环境温度：－40°--70°，防护等级：IP66。

✧三光束激光对射防盗报警器

激光不会象无线电波、红外光那样，受到背景、不同温度物体的干扰，激光的穿透力强、误报率非常低、防范距离远不受外界背景光的影响和干扰（在烈日下布防也不影响产品性能）。上图所示的分布式激光对射报警器，主要为了方便需要安装隐蔽设防和特定的环境使用，可以将每一光束分开布防，可以很好的适应不同的环境，也充分考虑了人性化的安装方便，同时配备了360度的可旋转安装支架，非常方便设备安装调试。也可以安装在野外、户外和建筑的外围、围墙、围栏、等环境使用，能确保可以固定在预定位置不晃动就可以了，在安装过程中要根据现场情况来设定，以利于安装和调试，并可根据使用要求，可调整探测距离。适合用在室内、野外、户外等布防作业环境，并可以支持监控探头联动警灯等。

详细技术指标：

产品规格：三光束激光对射防盗报警器（分布式）

激光波长：980nm （不可见光）

警戒距离：50米、100米、200米（可选配1-1000米）

警戒层次：三光束（可选配升级到四光束）

报警方式：任意一光束遮断报警（或两光束遮断报警）

工作电压：AC220V±5％或DC8-16V（可选支持太阳能供电）

工作电流：发射80mA，接收80mA

输出方式：一组继电器常开／常闭触点（可选485、232、TTL、无线等）

触点容量：AC120V／DC24V1Amax；高电平有效，低电平有效

调整角度：水平±15°，垂直±15°

报警时间：5S（5S-30S可选）

响应时间：1ms—500ms

工作温度：－20℃—60℃

接受角度：＜±10°

使用环境：野外、户外、室内

2.2杆塔防盗防入侵方案

2.3 智能巡检方案

随着我国经济的高速发展，对电力输电网、电厂设备等基础设施的安全运行提出了更高的要求，各大电力公司均在