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基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统研究 　　摘要：随着市场经济和科学技术的不断发展，我国电力系统不断完善，电力科学技术也获得了较快发展。现阶段我国工业的快速发展对于电力的需求量越来越大，电力企业为了满足市场的需求，必须要不断提升自身运营水平，提高断输电线路的安全性和可靠性。文章对基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统进行了研究 关键词：输电线路；在线巡视系统；智能预警系统；电力系统；智能电网 文献标识码：A 中图分类号：TM726 文章编号：1009-2374（2016）26-0013-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.007 随着我国电力企业的不断发展，智能电网已成为电力行业新的发展方向，高压输电线路逐渐增多，输电线路途经的地理环境复杂、气候多变，这就增加了输电线路故障发生的可能性。为了保证电力系统稳定安全、高效运行，必须不断加强电力系统中输电线路的巡视工作。传统的人工巡视工作量大、效率低，当发生地质灾害时人工巡视难以实现。为了弥补人工巡视的不足，电力人员综合运用可视监控技术、红外线的监控技术以及光纤通信技术，研发了基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统，以实现对输电线路工作状态和故障的实时、全面监测，为输电线路的检修和维护提供依据 1 基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统工作原理 输电线路在线巡视系统的智能预警是采用可视监控、红外成像等技术，实现逐塔配置代替人工巡视，并采用OPGW光电分离和EPON通信技术实现海量数据传输过程，实行分级结构的系统。以下针对电力系统中的输电线路在线巡视结构以及智能预警系统的原理进行分别阐述： 1.1 输电线路在线巡视结构 输电线路在线巡视结构主要分为三个部分：光纤通信网络、杆塔终端系统以及后台主机系统。光电分离技术和通信技术的光纤通信网络可以实现红外图像信息以及可见视频图像的传输。杆塔终端系统包括六个模块，分别为可见视频监控模块、红外感知模块、杆塔功能模块、红外成像模块、杆塔终端机模块以及气象监测模块。它主要用于实现监测数据的采集和处理。后台主机系统主要用于实现网络以及全线杆塔终端设备的统一管理、调度、控制工作，并记录控制中心的相关数据信息和操作状况，当出现故障时进行警告，防止意外事故的发生 1.2 基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统原理 在输电线路在线巡视系统基本结构的基础上，利用光纤通信网络采集的可见光视频图像、红外图像等监测数据，构建智能预警系统。智能预警系统基本工作原理，输电线路根据输电任务进行结构分级，杆塔的终端主机位置为第一级，主要用来对输电线路是否存在故障进行初级判断；第二级位置为后台主机系统，主要用来对输电线路的故障类型进行准确判断 输电线路在线巡视系统中杆塔终端将的测量单位将采集的信息传输至杆塔终端主机，输电线路正常情况下，杆塔终端主机通过ONU定时向后台主机发送数据信息。杆塔终端主机中央处理单元通过监测信息的分析对比，当发现异常时会向后台主机传送警告信号，同时将连续采集视频或者红外图像的信息上传至后台主机的命令传送至测量单元，为后台主机系统的故障分析提供信息基础，比如采用图像差分法对可见光视频或者红外图像识别比较。后台主机接收到预警信号，预警信号的接受以图像识别为基础，采用综合分析法以及系统建模，将系统上传的实时监测数据进行分析，判断输电线路是否存在故障以及故障类型，比如一些自然灾害，台风、地震、雷击等对输电线路机器设备产生影响时，可以根据在线巡视智能预警系统反馈的监测画面以及数据分析，及时针对输电线路状态进行预警 2 智能预警任务 输电线路在线巡视系统的智能预警系统可以通过单杆塔终端采集的监测数据进行故障的识别和判断，也可以通过多杆塔终端采集的数据信息进行故障类型的识别和判断。输电线路在线巡视智能预警的基本信息单元为单杆塔终端数据采集和处理。它所承担的任务主要分为数据的预处理、故障判断、知识库的管理、结果执行以及学习能力等，以下针对这五个任务进行详细说明： 2.1 数据预处理 输电线路的每个杆塔都装设多个测量设备，分别负责可见光视频图像、红外探测信号、红外图像以及微气象数据的采集工作。智能预警系统第一级目的在于红外图像和可见光视频图像进行常规图像的预处理，按照一定的格式组织进行数据的监测，将数据传送给后台主机系统 2.2 故障判断 杆塔终端主机中央处理单元将红外图像、可见光视频图像信息进行综合判断输电线路的故障的初步判断。后台主机系统通过对各项检测数据的综合分析，例如采用模板配算法、阈值目标提取算法和纹理识别算法等，实现输电线路故障类型的判断，加以运用层次分析法和模糊理论实现对输电线路故障判断的精准度 2.3 知识库的管理