输电线路风偏监测系统
浅析高压架空输电线路中风偏的控制措施及监测
浅析高压架空输电线路中风偏的控制措施及监测架空输电线路设计中风偏影响线路走廊宽度，了解输电线路中风偏的影响因素，并提出了风偏控制的几种措施，以减小风偏，达到减小线路走廊，做出合理的输电线路设计方案。
标签：高压；架空输电线路；风偏；措施随着城市的发展，城镇化进程的加快，高压架空输电线路在线路路径选择中遇到的问题越发突出。
架空输电线路经过现有架空线路密集或征地困难的地区时，线路走廊往往十分紧凑。
受线路走廊影响，在线路设计过程中就需要根据实际情况，采用合理的方法控制导线风偏，从而降低运行风险、减小线路走廊用地，做出合理的设计方案，尽量减少或避免因线路走廊过宽而导致的拆迁成本或青赔成本的增加，从而节省工程投资。
一、架空线路设计中风偏的影响根据规范要求，架空线路设计时，架空线路走廊除了铁塔基础占地和导线边线间距离占地以外，还应考虑导线对地面、建筑物、树木、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离。
包括，水平距离、垂直距离和净空距离。
导线对跨越物的垂直距离与导线的最大弧垂有关，导线对跨越物的水平距离和净空距离均与最大风偏有关。
同时，最大风偏又与导线的最大弧垂有关。
因此架空线路设计中线路走廊受导线风偏的影响很大。
二、风偏的定义及风偏的危害风偏是一种由风引起的导线摆动现象，风偏的形成一般取决于两个方面的因素，即风激励和线路结构与参数。
输电线路风偏对线路安全运行极具威胁而又颇为复杂，由于风偏的角度很大，轻则造成相间闪络、金属夹具损坏，重则造成线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等严重事故，从而造成重大的经济损失。
因此输电线路设计中对风偏的控制十分必要。
三、风偏的计算四、控制风偏的措施通过风偏角和风偏距离的计算公式分析可知，导线的风偏角主要与风速和导线自重及导线几何尺寸有关，绝缘子串的风偏角主要与绝缘子串的长度和重量、重锤重量、导线绝缘子片数和受风面积、弧垂大小、风速、导线几何尺寸、等有关。
结合输电线路设计中可控制因素分析，控制风偏从控制导线弧垂和控制绝缘子串风偏考虑，主要有以下几种方法：（1）减小档距在同一气象条件下，减小档距可以减小弧垂，从而减小风偏，从而达到控制线路走廊的目的。
输电线路风偏在线监测的研究及应用
输电线路风偏在线监测的研究及应用[摘要]介绍了风力对输电线路的影响；输电线路风偏在线监测装置的系统构架、组成及原理、主要功能的介绍及风偏在线监测在实际工作中的应用。
【关键字】输电线路风偏；在线监测；系统构架；主要功能；应用1.引言由于输电线路杆塔与导线通过绝缘子串连接，在风力的作用下绝缘子串会发生摆动，在摆动的过程中输电线路杆塔与导线之间的空气间隙距离减小，当此间隙距离的电气强度不能耐受系统最高运行电压时便会发生击穿放电，因此时刻掌握绝缘子串的风偏，可以及时预防线路风偏事故的发生。
目前，随着科学技术的进步，掌握线路风偏的各种新技术、新工艺层出不群，其中输电线路风偏在线监测发展的非常迅速。
2.输电线路风偏的成因及在线监测原理2.1 发生风偏的原因当风力作用于导线上，垂直于线路方向的分量将使导线产生横线路的摇摆偏移，摇摆幅度取决于风速，绝缘子、导线自重等因素，摇摆到一定角度后，导线与塔身的距离减少，小于正常运行时的空气间隙，在工频电压下空气间隙击穿放电。
空气间隙是通过绝缘子串的风偏角大小确定的。
绝缘子串的风偏角可按下式计算：φ=tg-1[（P1/2+PLH）/（G1/2+W1LH+aT）；= tg-1[（P1/2+PLH）/（G1/2+W1LV）式中φ—悬垂绝缘子串风偏角，（°）；P1—悬垂绝缘子串风压，N；G1—悬垂绝缘子串重力，N；P—相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压风速下的导线风荷载，N/m；W1—导线自重力，N/m；LH—悬垂绝缘子串风偏角计算用杆塔水平档距，m；LV—悬垂绝缘子串风偏角计算用杆塔垂直档距，m；a—塔位高差系数；T——相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压气象条件下的导线张力，N；2.2 监测信息的系统构架2.2.1 总体架构输变电设备状态监测系统的总体架构设计如图1：2.2.2 系统分层和接口分级输电设备状态监测系统的总体架构自下而上可分为三个层级：装置层、接入层和主站层，如图2所示：装置层重点发展各类先进适用的传感原理、传感器技术和标准化数据生成技术；接入层重点发展各种集约、高效、智能的信息汇总、信息标准化和信息安全接入技术；主站层重点发展各种监测信息的存储、加工、展现、分析、诊断和预测等数据应用技术。
输电线路在线监测.
输电线路在线监测1．SC-FP 输电线路风偏在线监测系统SC-FP系统概述：输电线路风偏在线监测系统能够对输电线路的绝缘子串风偏角、摇摆角和导线风偏角、摇摆角以及现场温度、风速、风向等微气象参数进行实时监测，并可根据监测点需要，选配视频录像监控功能。
国内首创采用光电子传感技术。
输电线路风偏在线监测系统主要由四部分组成，包括导线风偏监测仪、气象环境观测站、线路监测基站和当地监测中心（远程监测中心）。
当地监测中心只设置一个，能同时满足多个现场的不同监测系统的数据的处理和分析。
在线路的风偏事故多发地段应用输电线路风偏在线监测系统，通过监测中心对送电线路所经区域气象资料的观测、记录、收集，积累运行资料，完善风偏计算方法，同时准确地记录输电线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等，为制定合理的设计标准提供技术数据。
对提高线路的现代化管理水平，具有重要的意义。
☆ SC-FP系统特点：1、具有加电自启动、在线自诊断功能；2、数据暂存功能，可以在通讯异常时能存储3天以上的数据；3、设备采用休眠、待机、定时传输相结合的低功耗模式设计，测量精度高；4、数据采集前端采用多层屏蔽、抗干扰、抗雷击技术、确保系统运行稳定可靠；5、后台软件根据用户需求，系统运行参数、报警参数、数据采集密度等可以远程设置；6、对监测的数据进行统计、分析和输出，能以数字列表、曲线和图表的形式显示相关参数；7、具有数据采集、测量和通信功能，通过通信网络将测量结果传输到后端综合分析软件系统；8、设备设计合理免维护，可带电安装，安装后不会对线路自身结构特性和后期运行维护造成安全隐患；☆ SC-FP主要技术参数：◆使用范围：10～750KV以上；◆监测数据：绝缘子串导地线出口处或转角塔跳线最低点的风偏角和仰角；◆风偏角：－90°～＋90°测量精度：±0.01°；◆仰角：－90°～＋90°测量精度：±0.01°；◆工作线路电压： 10～750KV以上；◆工作线路电流：≤ 1500A（指单导线或分裂导线子导线）；◆监测单元运行环境温度：-40℃～+85℃；◆监测单元运行环境湿度：不大于98％RH；◆监测主机电源：太阳能+蓄电池；◆监测主机无阳光情况下可连续运行时间：>30天；◆通讯方式：GSM/GPRS/CDMA无线通信；◆防护等级：IP65；◆蓄电池使用寿命：5年以上。
输电线路风偏监测系统完美版PPT
此时的风偏距: 输电线路风偏在线监测系统由风偏监测仪(LAM-100I／S型)、气象环境观测站(WEM 型)和监测中心3部分组成，其中绝缘子串风偏角监
测仪安装在绝缘子串上，气象环境观测站安装在杆塔上，监测中心设置在电力运行单位。
监测中心服务器以光纤专线或ISDN 的方式接入到外部数据 网中，分配有固定IP地址。
3．2系统实现的功能
系统实现的功能主要包括数据采集传送、故障报警、实时控 制和采集数据处理。现场监测装置采集环境温度、环境湿度、 风速、风向、气压、雨量强度、绝缘子串风偏角等相关数据， 并根据中心命令实时上传。
输电线路风偏在线监测系统由风偏监测仪(LAM-100I／ 监测中心收到采集数据后，绘出输电线路一个运行周期内各项数据的曲线图，供技术人员分析输电线路运行状况。
现场监测装置通过通信模块(GPRS模块)把传送数据分组，无线送到GPRS网络，再经由外部数据网，以TCP／IP传输协议送到监测中心
服务器上；S型)、气象环境观测站(WEM 型)和监测中心3部分组成，
监测中心收到采集数据后，绘出输电线路一个运行周期内各 项数据的曲线图，供技术人员分析输电线路运行状况。当现 场出现异常信息(包括风偏角超过设计值、风速超过设计风 速、雨量超过设定值)的情况下，现场监测装置也能实时上 传异常信息。
3．3监测装置硬件组成
现场监测装置的硬件结构连接如图3所示，主要由通信模块 (GPRS模块)、外部存储器(FLASH)、传感器、电源和 MCU(微处理器)组成。
R=L-X 现场监测装置通过通信模块(GPRS模块)把传送数据分组，无线送到GPRS网络，再经由外部数据网，以TCP／IP传输协议送到监测中心
特高压输电线路风偏在线监测系统研究
电 线 路 一 个 运 行 周 期 内各 项 数 据 的 曲 线 图 ， 技 术 人 员 分 析 输 电 线 供 路 运 行 状 况 。当 现 场 出 现 异 常 信 息
曲 线 ， 风偏 设 计 提 供 技术 依 据 。 为 （） 究 输 电线 路 塔上 气 象 参 数 ３研 及 导 线 风 偏 的 在 线 监 测 系 统 ， 以 确 定 线 路 杆 塔 上 最 大 瞬 时 风 速 、风 压
现 场 监 测 装 置 的 硬 件 结 构 连 接
如 图 ３所 示 ， 要 由 通 信 模 块 （ ＲＳ 主 ＧＰ
模块） 、外 部 存 储 器 （ ＬＡＳ ） 传 感 Ｆ Ｈ 、
３在线 监测系统
输 电 线 路 风 偏 在 线 监 测 系 统 由 风偏 监 测 仪 （ ＬＡＭ 一１ ０ ／Ｓ型 ） Ｉ ０ 、气 象 环 境 观 测 站 （ ＥＭ 型 ） 监 测 中 ｗ 和 心 ３部 分 组 成 （ 图 １ ，其 中 绝 缘 子 见 ）
３ ２ 系统 实现 的功 能 ．
系统 实 现 的功 能主 要 包 括 数 据 采 集 传 送 、 障 报 警 、 时 控 制 和 采 故 实 集 数 据 处 理 。 现场 监 测装 置 采 集 环 境 温 度 、环 境 湿 度 、风 速 、风 向 、气
器 、电 源 和 Ｍ Ｃ 微 处 理 器 ） 成 。 Ｕ（ 组
不 均 匀 系 数 、强 风 下 的 导 线 运 动 轨 迹等 技 术 参数 。
网 ，以 ＴＣＰ／Ｉ 传 输 协 议 送 到 监 测 Ｐ
（ 括 风 偏 角 超 过 设 计 值 、 速 超过 包 风
设 计 风 速 、 量 超 过 设 定 值 ） 情 况 雨 的 下 ，现 场 监 测 装 置 也 能 实 时 上 传 异 常信息。
输电线路风偏在线监测
汇报人： 2023-12-29
目录
• 输电线路风偏概述 • 输电线路风偏在线监测技术 • 输电线路风偏在线监测应用 • 输电线路风偏在线监测的未来
发展
01
输电线路风偏概述
风偏现象及其影响
风偏现象
在风力作用下，输电线路的导线 或地线发生偏离其垂直位置的现 象。
影响
可能导致线路跳闸、短路、设备 损坏、停电等，影响电力系统的 安全稳定运行。
监控中心
接收并处理数据，对输电 线路的风偏状况进行实时 监测和预警。
在线监测原理与技术
传感器技术
利用传感器采集输电线路 的环境参数，如风速、风 向、温度、湿度等。
数据处理技术
对采集的数据进行预处理 、分析和挖掘，提取有关 风偏的关键信息。
预警技术
根据监测数据和算法模型 ，实时评估输电线路的风 偏风传输和存储过程中，如何保障数据的安全性和隐私性是一 大挑战。
市场需求与技术推广
随着电力行业的不断发展，市场需求和技术推广成为在线监测技 术发展的机遇。
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维护保养
定期对系统进行维护保养，包括清理灰尘、紧固 连接等，确保系统稳定运行。
在线监测系统的故障诊断与处理
故障诊断
根据系统运行状况和数据采集情况，判断故障类型和 原因。
故障处理
根据故障类型和原因，采取相应的处理措施，包括更 换故障部件、调整参数等。
预防措施
针对常见故障和问题，制定预防措施，降低故障发生 概率。
预防
加强线路设计，提高防风偏能力；定期巡检，及时发现和处理风偏隐患；采用 在线监测技术，实时监测线路风偏状态，及时预警和处理。
02
输电线路风偏在线监测技术
输电线路在线监测系统课件
数据处理与分析模块
数据处理与分析模块负责对采集到的数据进行处理、分析和挖掘，以实现对输电线路状态的实 时评估和预测。
数据分析可以采用各种算法和模型，如神经网络、支持向量机、回归分析等，以实现对输电线 路状态的准确判断和预警。
01 起步阶段
20世纪90年代，随着传感器和通信技术的发展， 输电线路在线监测技术开始起步。
02 发展阶段
进入21世纪，随着物联网技术的兴起，输电线路 在线监测技术得到了快速发展和应用。
03 成熟阶段
目前，输电线路在线监测技术已经逐渐成熟，成 为保障输电线路安全、稳定运行的重要手段。
02
系统架构与组成
系统集成化发展
未来的在线监测系统将更加集成化， 能够整合多种监测手段和功能，为输 电线路的运维管理提供更全面的解决 方案。
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感谢观看
输电线路风偏监测
总结词
实时监测输电线路风偏情况，预防风偏引起的线路故障。
详细描述
通过安装在输电线路上的风偏传感器，实时监测线路的风偏情况，当线路出现风 偏时，系统会发出警报，提醒运维人员及时处理，预防因风偏引起的线路故障。
输电线路弧垂监测
总结词
实时监测输电线路弧垂情况，预防弧垂引起的线路故障。
详细描述
预警与报警模块
01
预警与报警模块负责对处理后的 数据进行预警和报警，以实现对 输电线路故障的及时发现和处理 。
02
预警与报警可以采用各种方式， 如短信通知、电话通知、声光报 警等，以保证故障能够及时得到 处理和修复。
03
监测技术与方法
输电线路温度监测
架空输电线路风偏(舞动、弧垂)在线监测预警系统
因冰冻大风天气，往往会出现覆冰输电线路随风舞动的现象,覆冰导线舞动对输电线路安全运行造成了严重危害，容易引起相间闪络、金具损坏，造成线路跳闸停电或引起烧伤导线、拉倒杆塔、导线折断等严重事故，从而造成重大经济损失.国内外学者对覆冰导线舞动机理及防护已进行了大量的研究工作。
根据导线舞动加速度来模拟导线舞动轨迹，并对输电线路导线舞动监测系统以及基于无线传感器网络的输电线路导线舞动多点监测系统进行研究.研发出了输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监测预警系统。
输电线路导线风偏(舞动、弧垂)在线监测预警系统根据位物体移传与物体加速度的原理为输电线路导线舞动监测设计出了方案。
该方案利用数字信号处理技术、远程控制技术、无线通讯技术、新能源及低功耗应用技术。
通过布置输电线路上的无线传感器网络和杆塔监测分机，实现对输电导线舞动进行远程的定性和定量分析。
根据输电导线的舞动机理以及前期的相关数据为电力运行部门做在特殊时期做决策提供重要依据。
输电线路导线（风偏、舞动、弧垂）在线监测系统由前端硬件设备与监控中心监控软件两大部分组成。
可实现对导线风偏度、弧垂度或导线的对地距离的监测.并将测量采集到的各种数据值如导线倾角、温度、张力、图像等，进行相应计算得出导线弧垂与对地距离状态量，并存储。
系统将计算结果通过通信网络传输到监控中心.系统满足测量数字化。
输出标准化、通信网络化等特征。
具备自动采集功能，按设定时间间隔自动采集导线弧垂或对地距离相关数据，最小采集间隔宜大于5分钟，在温升过快、线路过载等情况下,具备自动判别以及加密采集的功能；具备受控采集功能，能响应远程指令，按设置采集方式、自动采集时间、采集时间间隔、采集点数启动采集；具备自检自恢复功能：具备对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的管理与自检测功能,当判断装置出现运行故障时，能启动相应措施恢复装置的正常运行状态。
系统输出的信息包括：导线弧垂、对地距离状态量、电源电压、工作温度、报警信号、装置心跳包、应答信息、通信连接状态（含信号强度）等等。
【输电线路风偏 振动 弧垂监测】系统
输电线路风偏（舞动、弧垂）在线监测系统【五年专业输电线路在线监测系统研发生产经验】【通过第三方型式检测报告、2011年浙江电网电力研究院测试报告】【2011年配合合作伙伴支撑30余次国网、南网输监测风偏（舞动、弧垂）招投标、项目合作】【输电线路风偏监测系统遵循国网《Q/GDW 559 -2010 输电线路风偏（舞动、弧垂）监测装置技术规范》】业务联络：何小姐①⑤⑧⑧⑨③⑦〇③⑦④期待您咨询、合作、代理。
一、应用背景随着社会与经济的的不断发展，电能在终端能源中的比例还将会不断增加，目前我国70%的电能来自火力发电，而我国煤矿资源聚集在西部和北部，东、南部资源相对较少。
而西、南部的经济发展相对于西北部更有优势。
对于我国如何走上电能集约化开发、南电北运的大规模输送道路呢？特高压电网是适应大煤电、大水电的输送。
加强对电网的二次系统建设，强化输电线路在线监测和风险防控、输电智能化、数字、标准化。
二、输电线路风偏装置概述目前，国家、地方政府、电网公司及电力设备供应商已经意识到智能电网建设的重要性。
智能电网的投资建设规划也纷纷出台。
对于输电线路智能建设，特力康科技有着专业的研发团队。
自行研发输电线路风偏（舞动、弧垂）在线监测系统可实现对架空输电线路绝缘子串、耐张塔跳线、档中导线的风偏角、偏斜角，及对地电气间隙进行实时的在线监测。
三、输电线路风偏装置的组成部分原理及功能输电线路风偏监测系统是由前端的监控设备和监控中心监控软件组成。
系统运用了精确数据采集器、数据处理储存技术、电源控制技术、无线传技术、新能源技术以及低功耗技术。
由前端数据采集处理设备实时或点时采集系统所需数据、通过无线传输方式传至监控中心。
整个系统采用太阳能电池及蓄电池进行供电，保证系统的正常持续运行。
3.1、无线倾斜监测主机系统无线监测主机安装在输电铁塔上，是系统运行的核心。
主要完成对输电线路铁塔倾数据的处理、传输及储存功能，同时接收监控中心远程参数设置的各种命令。
高压输电线路风偏（舞动、弧垂）在线监测系统
高压输电线路风偏（舞动、弧垂）在线监测系统一、概述导线风偏（舞动、弧垂）是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一，常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等严重后果。
由于近些年来我国输电线路发生的导线风偏、舞动、弧垂闪络跳闸事故较多，导致了线路跳闸停运，给电网的安全稳定运行造成了较大的危害，并且风偏的发生常伴有大风和雷雨现象，给故障的判断及查找带来一定的困难。
高压输电线路风偏（舞动、弧垂）在线监测系统，由气象采集单元、风偏采集单元、子站和数据处理系统组成，气象采集单元和子站安装在输电线路杆塔上，风偏采集单元安装在导线上。
气象采集单元和风偏采集单元子把采集的气象参数、风偏角、倾斜角，传输到子站，然后通过无线网络方式向数据处理系统发送，数据处理系统完成对监测数据的转换和处理。
输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监测系统的使用，便于运行部门在紧急状况下制定应对措施，同时也为线路设计时考虑气候条件、设定预防水平提供可靠依据。
二、产品示意图三、主要功能1、具有对导线风偏（舞动、弧垂）的实时监测和报警功能。
2、利用运营商已有的3G/GPRS/CDMA网络构建远程数据传输通道，实现输电线路在线监测系统监控中心可以实时监测远端现场的数据。
3、前置机子系统模块可以有效的连接现场系统，获得数据并实现数据存储/转发到输电线路在线监测系统。
4、系统采用了多层屏蔽技术，线路上部署的系统采用统一的金属外壳封装，外壳内测量传感器也具有金属屏蔽外壳，具有屏蔽、防水、防尘、连接可靠。
极强的抗干扰、抗雷击、确保系统运行稳定可靠。
5、数据采集前端为扩展工业级产品，适用于各种恶劣的气候环境。
6、线路上部署的系统采用低功耗设计，在保障采集频率的前提条件下，动态调整设备功耗甚至采用休眠技术以达到节电要求。
四、技术指标五、工程案例图（一）安装区域1、按照“Q/GDW 245－2008 架空输电线路在线监测系统通用技术条件”的规定进行。
2、风偏采集单元宜安装在导线跳线或绝缘子串下端附近，其安装位置及装置的外观结构不影响绝缘子串的风偏特性。
基于3G网络的输电线路风偏在线监测系统
基于3G网络的输电线路风偏在线监测系统康勇【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)012【摘要】风偏跳闸越来越严重地威胁到电网的安全,且风偏跳闸时,常常伴有大风和雷雨天气,很难及时判断和查找故障点,给线路的检修带来很大困难.因此,对输电线路风偏的监测显得尤为重要.该系统设计的目的就是设计一种架空高压输电线路的风偏在线监测装置,采用风偏计算公式,准确计算风偏量,再根据风偏量计算出绝缘子串的偏移距离,做到对风偏的准确预警,为风偏防范提供有力保障.一旦发生风偏跳闸便可以迅速地找到故障点,在第一时刻使电路恢复运行.%The trips caused by wind oscillation of suspension insulator strings more seriously threaten the security of electric power system. The wind oscillation trips are usually accompanied by strong winds and thunderstorms when they occur to high voltage transmission lines, so it is difficult for the staff to find the trouble spot and restore it. Therefore, to monitor the angle of wind oscillation is particularly important. An on-line monitoring system for detecting the angle of wind oscillation of high voltage transmission lines was designed. It can accurately calculate the angle of wind oscillation and displacement of suspension insulator strings with the wind oscillation calculation formulas. And then according to the result, the trips of wind oscillation can be precisely estimated, the trouble spot can be determined and the power system will be immediately restored.【总页数】3页(P34-36)【作者】康勇【作者单位】太原理工大学,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TN919-34【相关文献】1.基于无线传感器网络的高压输电线路在线监测系统 [J], 刘源2.基于无线传感器网络的输电线路在线监测系统 [J], 陈久林;徐陈成;吴在军;窦晓波3.高压输电线路基于无线传感器网络的在线监测系统 [J], 梁振敏4.基于无线传感器网络和GPRS的输电线路综合在线监测系统 [J], 安勇; 卢嘉祥; 李勇钢; 郝慎军; 刘成印; 刘伟; 何凯5.基于无线传感器网络的高压输电线路在线监测系统研究 [J], 仇国滔;张黎;田地;王先锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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3在线监测系统 在线监测系统
输电线路风偏在线监测系统由风偏监测仪(LAM-100I／ S型)、气象环境观测站(WEM 型)和监测中心3部分组成， 其中绝缘子串风偏角监测仪安装在绝缘子串上，气象环境 观测站安装在杆塔上，监测中心设置在电力运行单位。
3．1系统组成 ． 系统组成
整个风偏在线监测系统由现场监测装置、GPRS网络、外部 数据网和监测中心服务器4部分组成。其结构组成平面图如 图2所示。
第五章 输电线路风偏监测系统
输电导线风偏是一项对线路安全运行极具威胁而又颇为复杂 的研究课题。 风偏是一种由风引起的导线摆动现象，风偏的 形成一般取决于两个方面的因素，即风激励和线路结构与参 数。由于风偏的度很大，轻则造成相间闪络、金属夹具损坏， 重则造成线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等严重事故， 从而造成重大的经济损失。尽管世界上早在上世纪30年代就 开始对导线的风偏问题开始研究，但因其机理十分复杂，迄 今为止的研究成果还远不能满足工程实际的需求。随着西电 东送以及以三峡水电站等大型水利枢纽的建设，使得越来越 多的线路需要翻越高山、途经山谷和风口、跨越大江大河， 因而越来越多的大跨越输电线路 输电线路将投入运行；从运行情况来 输电线路 看，三峡输电工程线路已有严重的风偏问题产生。为了有效 地解决电力输送和特高压线路建设中地技术难题，风偏的理 论研究、试验研究、计算机模拟及监测技术研究等显得尤为 急迫。本系统旨在有效地解决电力输送和特高压线路建设中 的技术难题
3．3监测装置硬件组成 ． 监测装置硬件组成
现场监测装置的硬件结构连接如图3所示，主要由通信模块 (GPRS模块)、外部存储器(FLASH)、传感器、电源和 MCU(微处理器)组成。
(1)通信模块。通信模块即GPRS模块，采用Motorola公司 提供的WAVECOM模块。它是一个完整的手机模块，属于 移动设备端，负责和GSM 、GPRS网络进行信令交换。 通过串口可以实现对它的控制和进行数据传输，包括短信 息和GPRS等。该模块需要一张开通了GPRS业务的SIM 卡与它配套使用。 (2)传感器。本装置采用了多个传感器，来完成对输电线路 风偏运行情况及微气象环境参数的监测。其中，风偏角传 感器用于输电线路风偏运行参数的监测，环境温度传感器 和风速／风向传感器分别用于输电线路微气象的大气环境 温度和风速／风向参数监测；雨量传感器和气压传感器用 于输电线路的雨量和气压参数。它采用标准现场总线通信 模式，通过电平转换器和MCU 的串口相连，数据更新时 间为15min。 （3）其次还有电源、存储器等模块。如图3所示。
3．2系统实现的功能 ． 系统实现的功能
系统实现的功能主要包括数据采集传送、故障报警、实时控 制和采集数据处理。现场监测装置采集环境温度、环境湿度、 风速、风向、气压、雨量强度、绝缘子串风偏角等相关数据， 并根据中心命令实时上传。 监测中心收到采集数据后，绘出输电线路一个运行周期内各 项数据的曲线图，供技术人员分析输电线路运行状况。当现 场出现异常信息(包括风偏角超过设计值、风速超过设计风 速、雨量超过设定值)的情况下，现场监测装置也能实时上 传异常信息。
1．风偏角的测量方法Байду номын сангаас．
倾角传感器安装在球头挂环上，绝缘子串的摇摆反映在倾角传感器上便是 绝缘子串的摇摆角φ，即为风偏角，如下图所示。
2．风偏距的测量原理 ．
利用安装在球头挂环上的倾角传感器，可以方便测量出 绝缘子串的摇摆角。并根据横担长度L，绝缘子串长度等常量， 可计算出风偏距R。 当风偏发生时，绝缘子串会产生摇摆，其摆幅在水平面的分 量X的值可由下式确定： X= λ tg φ 此时的风偏距: R=L-X
现场监测装置通过通信模块(GPRS模块)把传送数据分组， 无线送到GPRS网络，再经由外部数据网，以TCP／IP传输 协议送到监测中心服务器上；监测中心也可以反向传送各种 指令到现场监测装置，调整装置的运行状态。外部数据网可 以是因特网或专用数据网，但必须都以TCP／IP 传输协议为 基础。 监测中心服务器以光纤专线或ISDN 的方式接入到外部数据 网中，分配有固定IP地址。