高压输电线路覆冰在线监测装置说明书
高压输电线路覆冰在线监测系统
高压输电线路覆冰在线监测系统一、概述高压输电线路覆冰在线监测系统是温度、湿度、风速、风向等诸多因素共同影响的结果，并通过导线舞动、导线悬垂改变、相间安全距离减小、对连接点处产生剪切力和拉力、不平衡张力对杆塔及导线产生拉拽和振动等现象影响线路的安全。
高压输电线路覆冰在线监测系统，采用准确的监测分析方法和实用的数学模型，对输电线路覆冰状态进行实时监测，能够对在恶劣大气环境中运行的高压输电线路及变电站绝缘子的覆冰（雪）情况进行在线监测。
系统通过无线接力、3G/GPRS/EDGE/CDMA1X网络对数据进行传输，专家分析系统综合温度、湿度、风速、风向、气压、拉力、倾角等参数，判断绝缘子的运行状况是否安全，有无发生冰闪的可能，并结合现场图像可直观的看到线路覆冰（雪）程度，再附以风速及定位系统发回的杆塔位移量，可推测出该段输电线路发生“鞭击现象”的可能性，对存在不安全因素的输电线路及时进行多种方式报警，指导检修和清扫。
并对其覆冰（雪）的发展趋势加以分析，为决策指挥提供依据。
二、设备示意图三、主要功能1、具有对导地线覆冰状态的实时监测和组态显示。
2、利用运营商已有的3G/GPRS/EDGE/CDMA1X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、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。
5、实时数据监测结合可视视频画面，清楚的了解现场的覆冰状况。
6、系统采用了多层屏蔽技术建造，机壳及传感器外壳采用防磁金属材料，有效屏蔽电磁干扰。
数据传输线缆采用3层屏蔽室外线缆，各种接头采用金属航空头，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。
7、防雷及防线路闪络设计，机壳经过杆塔与大地连接，各种传感器全部采用防雷器件。
8、系统采用低功耗设计，动态调整设备功耗达到节电要求。
覆冰在线监测装置技术规范书V2
覆冰在线监测装置技术规范书目录1 范围 (2)2 规范性引用文件 (2)3 术语和定义 (4)4 终端配置要求 (5)5 功能要求 (5)6 技术要求 (6)7 试验要求 (10)范围本规范规定了输电线路覆冰监测终端的基本功能、技术要求、试验方法、检验规则、安装调试、验收及包装储运要求等。
本规范适用于35kV及以上交、直流架空输电线路覆冰监测装置选型。
1规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
GB 2314—2008电力金具通用技术条件GB 2887—2000 电子计算站场地通用规范GB 4208—2008 外壳防护等级（IP代码）GB 50545—2010 110kV～750kV架空输电线路设计规范GB/T 191—2008 包装储运图示标志GB/T 379—2005 电气控制设备GB/T 2317.2—2008 电力金具试验方法第2部分：电晕和无线电干扰试验GB/T 2317.4—2008 电力金具试验方法第4部分：验收规则GB/T 2423.1—2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T 2423.2—2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T 2423.4—2008 电工电子产品基本环境试验规程试验Ｄb：交变湿热（12h+12h循环）GB/T 2423.10—2008 电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T 3047.1—1995 高度进制为20mm的面板架和柜的基本尺寸系列GB/T 3873—1983 通信设备产品包装通用技术条件GB/T 6388—1986 运输包装收发货标志GB/T 6587.6—1986 电子测量仪器运输试验GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则GB/T 7027—2002 信息分类和编码的基本原则与方法GB/T 9361—1988 计算站场地安全要求GB/T 9535—1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型GB/T 9969—2008 工业产品使用说明书总则GB/T 11463—1989 电子测量仪器可靠性试验GB/T 14436 工业产品保证文件总则GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范GB/T 15844.1—1995 移动通信调频无线电话机通用技术条件GB/T 16611—1996 数传电台通用规范GB/T 16723—1996 信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分：一般试验要求GB/T 17179.1—2008 提供无连接方式网络服务的协议第1部分：协议规范GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.6-2008 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.9—1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GB/T 19064—2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法DL/T 548—1994 电力系统通信站防雷运行管理规程DL/T 741—2010 架空送电线路运行规程DL/T 1098—2009 间隔棒技术条件和试验方法DL/T 5092—1999 110kV ～ 500kV 架空送电线路设计技术规程DL/T 5154—2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 5219—2005 架空送电线路基础设计技术规定QX/T 1—2000 Ⅱ型自动气象站QJ/T 815.2—1994 产品公路运输加速模拟试验方法YD/T 799—2002 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法YD/T 1028—1999 800MHz CDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：移动台部分YD/T 1214—2002 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范：移动台JIG 97—2001 测角仪检定规程JJG 455—2000 工作测力仪检定规程JB/T 5750—1991 气象仪器防盐雾、防潮湿、防霉菌工艺技术要求GA/T 70—94 中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 75—94 安全防范工程程序与要求GA/T 367—2001 视频安防监控系统技术要求2术语和定义下列术语和定义适用于本规范。
监测终端安装作业指导书
监测终端安装作业指导书编写：审核：批准：2013年8月目录第1章用户须知 (3)1.1 安全说明 (3)1.2 使用限制条件 (3)1.3 其他 (3)第2章产品概述 (3)2.1功能、特性和监测原理 (3)2.1.1产品功能 (3)2.1.2产品特性 (4)2.1.3产品监测原理 (5)2.2技术参数 (6)2.2.1整机 (6)2.2.2传感器单元 (7)2.2.3 其他 (9)第3章产品组成与结构 (11)3.1产品组成及功能描述 (11)3.2电源系统 (12)3.3主控及机箱 (12)3.3.1 主控单元 (12)3.3.2 主机箱 (13)3.4传感器 (14)3.4.1绝缘子串拉力及倾角参数采集单元 (14)3.4.2室外球机 (14)3.4.3气象参数采集单元 (15)3.5安装结构件 (16)第4章安装和调试 (16)4.1现场勘察与需求确认 (16)4.2安装准备 (16)4.3安装步骤 (17)4.4各部件的安装 (18)4.4.1主机箱的安装 (18)4.4.2绝缘子串拉力及倾角监测单元的安装 (19)4.4.3室外球机的安装 (21)4.4.4气象监测单元的安装 (22)4.4.5太阳能板的安装 (23)4.4.6电缆及信号线的敷设与安装 (25)4.5装置的现场调试 (25)4.6装置安装文档的编写和整理 (26)第1章用户须知1.1安全说明请严格遵循本设备产品手册的要求，在安装、运输、存储、维护保养的过程，请严格遵循相关的方法、步骤、要求等。
1.2使用限制条件◆工作电压等级：35kV~1000kV高压线路◆工作温度：-45℃~85℃◆工作湿度：5%～100%RH◆工作海拔高度：≤4000米◆工作气压：50kp～110kp1.3 其他由于产品版本升级或其它原因，本手册内容会不定期进行更新，为获得最新版本的信息，请定时访问公司网站。
我司试图在本资料中提供准确的信息，但对于可能出现的疏漏概不负责。
架空输电线路覆冰监测装置技术规范书
架空输电线路覆冰监测装置技术规范书架空输电线路覆冰监测装置技术规范书使用说明1. 本技术规范书分为通用部分、专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需覆冰监测装置的技术规范书，技术规范书原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写“需求部分”。
如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表1.1 项目单位技术差异表”并加盖本单位公章，提交物资招标组织部门。
物资招标组织部门及时将“表1.1 项目单位技术差异表”移交给技术规范书审查会。
技术规范书审查会确认“表1.1 项目单位技术差异表”内容的可行性并书面答复：1）改动通用部分条款；2）项目单位要求值超出标准技术参数值；当发生需求变化时，需由技术规范书组织编写部门组织的规范书审查会审核通过后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。
4. 技术规范书的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。
5. 投标人逐项响应技术规范书专用部分中“1 项目需求部分”和“2 投标人响应部分”两部分相应内容。
填写“1 项目需求部分”时，应严格按“项目单位要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求时，如有偏差除填写“表2.1投标人技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。
1总则1.1 本技术规范书适用于AA电网有限责任公司采购的覆冰监测终端，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求。
1.2 本技术规范书是依据国际、国家和行业的有关标准、规程和规范并结合公司运行情况而制定的。
1.3 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合本技术规范书和工业标准的优质产品。
1.4 本技术规范书所使用的标准如遇与投标产品所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.5 本技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件与合同正文具有同等法律效力。
003-输电线路覆冰设备参数
a） 能完成绝缘子串拉力、绝缘子串角度及气温、湿度、风速及风向数据的采集、测量， 通过网络将测量结果传输到状态监测代理装置或状态监测主站系统。
b） 具备自动采集功能。按设定时间间隔自动采集绝缘子串拉力、绝缘子串角度及温度、 湿度、风速及风向数据，最小采集间隔宜大于 10 分钟，最大采样间隔应不大于 40 分钟， 默认采样间隔为30分钟。在监测到存在覆冰可能的情况下，具备加密采集拉力及绝缘子串 角度的功能；
图纸类： 塔头结构图、连接金具图、 安装塔与大小号侧水平档距、相对高差、导线直径、导线长度、绝缘子重量。
现场类： 安装点的信号强度测试(GPRS/3G）（手机或DTU模块测试） 确认塔形与图纸上是否一致 确认连接金具吨位、尺寸、绝缘子的串数及导线型号与图纸是否一致 拍摄主塔绝缘子串与塔材相连部分的清晰照片 拍摄安装点几基塔的照片 确认设备的发货时间、接收人、接收地点、安装时间及联系人
电池充电后检测电压和内阻，焊接电池插座时应注意不能堆锡，否则 很容易造成短路，出厂前不连接负线，同时要把负极做绝缘防护；电 池接线柱接好后要涂抹防水704胶。
电池箱、封盖前注意贴好防水贴，防止漏水，
球机抽检规程
项
标准
目
方法
判别标准 抽样数量
高 高温+85度24小时。30分钟拍照一张照片， 将球机放置在高温箱、控制及电源电缆连接 照片无黑 每批10%，
甘肃
宁夏
甘肃
陕西
山西
河南
336.5km
113km
218.7km
168.9km
251.1km
148.4km
110kV环县变
750kV河西变
至330kV迎水桥 变
至35kV兴隆变3（30拟kV建同）心变33（0k拟V建庆）北变
输电线路等值覆冰在线监测装置
浙江的覆冰厚度计算主要依据模拟导线，而模拟导线的故障率较高，根据2012年过冬后统计故障率50%以上。针对该情况分析如下：
地线拉力替代金具选择及存在问题
南方电网公司在地线上也安装了拉力传感器，称为两导一地，广西则安装三导两地。无论是开始还是目前安装的地线拉力传感器的失效数量均是一个不可低估的数量。其失效原因分析如下：
拉力传感器的技术指标：
拉力传感器的精度技术指标：以10t拉力传感器为例各项指标最大允许误差范围： 回零误差：±10Kg，示值误差：±20Kg，重复性：±20Kg，滞后：±30Kg，长期稳定性：±20Kg
拉力传感器的选型统计表：
替代金具的统计及调整； 审核图纸，确认项目名称、安装线路、杆塔号图纸、绝缘子金具图号、替代金具型号、数量、列出清单表格；表格格式如下：
覆冰装置安装大小号侧及导线资料的调研
导线的直径、比载、绝缘子重量、导线的长度（大小号侧杆塔水平档距、大小号侧塔与中心杆塔的相对高差）。
调研内容、要求：
现场通讯信号强度；GPRS信号强度，手机采用上网方式看是否满足通讯。OPGW光缆两点的距离）哈郑线。
遇到问题后的解决办法：
老的杆塔图纸没有、通过绝缘子串型号和照片判断球头挂环及地线连接金具可能的型号。 其他安装事项的调研、如广西主机安装在呼高的方案。 当地历史冬季的连续雨雪天情况。（电池配置）
高低温环境设备同时开启，球机分为两组分别放置在低温箱和高温箱，内胆放置在机箱外与球机电缆连接，达到3小时后，原来两个环境内球机互换，高低温设备不停止工作。循环更换5次。
覆冰监测方法及要求
覆冰监测的方法是：称重法， 将拉力传感器替换连接金具,测量在一个垂直档距内导线的质量,利用倾角传感器,计算出风阻系数和绝缘子串的倾斜分量,采用排除法,计算覆冰质量,以0.9g/cm3密度换算为等值覆冰厚度。该方法称之为称重法。 数据采集要求 a） 能完成绝缘子串拉力、绝缘子串角度及气温、湿度、风速及风向数据的采集、测量，通过网络将测量结果传输到状态监测代理装置或状态监测主站系统。 b） 具备自动采集功能。按设定时间间隔自动采集绝缘子串拉力、绝缘子串角度及温度、湿度、风速及风向数据，最小采集间隔宜大于 10 分钟，最大采样间隔应不大于 40 分钟，默认采样间隔为30分钟。在监测到存在覆冰可能的情况下，具备加密采集拉力及绝缘子串角度的功能； c） 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、采集时间间隔启动采集； d） 宜具备电池电压等采集功能； e） 应具备良好的同步机制，保证各参数采集时刻的同步性。
输电线路覆冰厚度测量方法及装置
输电线路覆冰厚度测量方法及装置一、背景介绍输电线路是电力系统的重要组成部分，而冰覆盖线路会给电力系统带来安全隐患，因此需要对冰厚度进行测量。
输电线路的冰覆盖情况主要涉及到覆冰厚度和覆冰质量两个方面的参数。
覆冰厚度是指覆盖在线路外表面上的冰层厚度，覆冰质量是指单位长度上的覆冰质量，一般以kg/m来表示。
二、覆冰厚度测量方法覆冰厚度测量是通过人工观察和自动监测相结合的方式进行的。
1.人工观察法人工观察法是指通过巡视输电线路，直接观察冰覆盖情况，然后根据经验判断覆冰厚度。
这种方法可以快速了解冰覆盖线路的情况，但是由于主观因素的干扰，判断的准确性有一定的局限性。
2.自动监测法自动监测法是指通过安装在输电线路上的传感器等自动化设备来进行冰覆盖监测，并根据监测数据计算覆冰厚度。
常用的自动监测方法包括温度传感器测量法、压力传感器测量法和摄像头测量法。
（1）温度传感器测量法：通过安装在输电线路上的温度传感器，实时监测线路表面的温度变化。
通过监测线路温度的变化，可以计算出覆冰的厚度。
这种方法的优点是测量简单、成本低廉，但是由于受到环境因素的干扰较大，所以准确性相对较低。
（2）压力传感器测量法：通过安装在输电线路上的压力传感器，实时监测冰对线路的压力变化。
通过监测线路上冰对线路产生的压力变化，可以计算出覆冰的厚度。
这种方法的优点是准确性较高，但是由于需要安装传感器，所以成本较高。
（3）摄像头测量法：通过安装在输电线路上的摄像头，对线路表面的覆冰情况进行实时拍摄，然后通过图像处理算法对冰厚度进行测量。
这种方法的优点是能够直观地呈现冰覆盖情况，但是由于图像处理算法的复杂性，所以实现的难度较大。
三、覆冰厚度测量装置覆冰厚度测量装置主要由传感器和数据处理系统组成。
1.传感器传感器是覆冰厚度测量装置的核心部件，主要用于监测覆冰厚度相关的参数。
常用的传感器包括温度传感器和压力传感器。
温度传感器主要用于监测线路的温度变化，而压力传感器主要用于监测冰对线路的压力变化。
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FH-9007输电线路覆冰在线监测系统
系统概述
覆冰输电线路容易发生多种事故，是影响电网安全稳定运行的重要因素。
输电线路覆冰，会导致杆塔荷载过大，导线弧垂变大，脱冰时导地线发生跳跃等现象。
近几年来，大面积覆冰事故在全国各地时有发生，输电线路覆冰导致跳闸及倒塔的事故越来越严重。
线路覆冰直接的危害就是导线、金具和支架负载，随着覆冰厚度的增加输电线路的水平负荷也在增加，严重的覆冰会导致导线、地线断裂，杆塔倒塌和金具损坏；不均匀的覆冰或者不同期脱冰会引起张力差，容易造成导线舞动，会造成导线断裂、杆塔横杆扭曲变形、绝缘子损伤和破裂。
绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短，容易引起绝缘子闪络；融冰过程中冰体表面的水膜会溶解污秽物中的电解质，提高融冰水或冰面水膜的导电率，引起绝缘子串电压分布的畸变，从而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压，形成绝缘子闪络。
导线舞动时还可能造成相间短路故障。
FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰，可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。
此方案基于公网无线GPRS/3G的数据通道，以此作为传输手段，从而实现对高压输变电线路覆冰情况进行在线实时监测。
此装置具备强大的监控中心，不仅能支持告警实时抓拍图片、传输实时视频，也能监测线路拉力数据。
该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式，安装方便。
投入运行后，可全天候工作，达到实时监控的效果。
运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势，据此科学安排除冰检修，有效预防导线“鞭击”、崩断，杆塔压垮等事故，减少经济损失，提高线路安全运行及信息化管理水平。
系统组成
本系统由监测子站和服务器组成。
监测子站内置GSM/CDMA/GPR/3G/无线传感器网络通信模块、蓄电池充电管理电路等，与前端数据采集单元组成监测子站，其中前端数据采集单元由拉力、倾角采集单元、微气象采集单元、视频/图像采集单元等组成，融合传感器、数据采集、无线传感器网络和新电源等技术。
服务器中心站可位于供电单位某机房内，能够远程集中显示所辖各高压输电线路杆塔周围的现场导线覆冰状况，并能对各监测子站进行远程操作。
在中心站上主要运行服务器软件、数据库，需要配备的设备包括防火墙、宽带连接、短信发送装置等。
监控中心站能够给每个高压杆塔所在监测点设置上下限值，对导线在覆冰环境过程中实时采集数据，并传回指控中心。
系统总体结构图
系统优势
◆通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G网络。
◆采用进口传感器，测量精度高。
◆采用太阳能供电系统供电，安装维护方便。
◆为工业级产品，采用防水金属外壳，抗电磁干扰，适用于各种恶劣的气候环境。
◆系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求。
◆配备完善的后台软件，支持数据存储、查询、报表、打印、曲线图表绘制等。
◆支持受控采集和自动采集，可设置报警阈值、采样间隔（10分钟~24小时）等参数。
◆具有数据智能分析及报警提示功能。
◆满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q/GDW242–2010）。
◆满足国家电网公司企业标准《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》（Q/GDW554-2010）。
技术参数
◆倾角测量角度范围：双轴，-60°～+60°；准确度：≤±0.2°；分辨力：0.1°。
◆拉力传感器测量范围：0～30kg；测量误差：≤0.1kg；测量分辨率：0.1kg（其他测量范围可根据现场具体情况配置不同规
格拉力传感器）。
◆微气象传感器测量范围：温度-40℃～+125℃；相对湿度0～100％；风速：0～60m/s，风向：0°～360°；测量误差：温度≤
0.5℃；相对湿度≤5％；风速≤1m/s；风向≤2°；测量分辨率：温度：0.1℃；相对湿度：1%；风速：0.1m/s；风向：0.1°；雨量：
0～4mm/min，分辨率：0.2mm，准确度：0.4mm（<10mm时），±4%（>10mm时）；气压测量范围：300～1200hPa，分辨率：0.1hPa，准确度：±0.3hPa；日照测量范围：0～1400W/m2,分辨率：：1W/m2,准确度：≤5％。
◆工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa。
◆防护等级：IP65。
◆供电方式：太阳能+蓄电池，输入电压＋12V。
◆电池使用寿命：≥5年，无外部充电时可连续供电30天以上。
◆MTBF：≥80000小时。
◆重量：≈30kg。
◆适用对象：10KV~500KV高压输电线路。
应用实例
武汉风河科技有限公司推出的FH-9007输电线路覆冰在线监测系统成功应用于广西某供电公司项目，采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰。
该系统已投入使用2年，运行情况良好。
该系统同样成功应用于四川某供电局项目，运行时间已经达到了1.5年，运行情况良好，深受客户好评。