输电线路山火在线监测技术及应用-电科院
输电线路走廊山火监测技术研究与应用
输电线路走廊山火监测技术研究与应用近年来，山火频发给人民的生命财产安全带来了巨大的威胁，特别是对于输电线路走廊山火监测技术的研究和应用显得更加迫切。
输电线路走廊山火监测技术的研究和应用对保障输电线路的安全运行，预防山火对输电线路造成的影响，提高山火监测的精准度和效率具有重要意义。
本文将对输电线路走廊山火监测技术的研究和应用进行探讨。
目前，对于输电线路走廊山火监测技术，主要集中在利用遥感技术和无人机技术进行监测。
遥感技术能够实现对山火的实时监测和识别，通过遥感卫星或者地面传感器获取山火数据，可以及时发现和报警山火的发生，为山火的应急处置提供数据支持。
无人机技术则可以在紧急情况下快速响应，实现对山火的目视监测，甚至可以进行空中灭火作业。
还有利用传感器、人工智能等先进技术进行山火监测的研究。
1. 多源遥感数据融合目前，遥感技术已经发展到了多源数据融合的阶段，在进行山火监测时，可以综合利用卫星、地面和无人机等多种遥感数据，通过数据融合技术提高山火监测的精度和准确性。
可以通过数据融合技术实现对输电线路周边环境的遥感监测，及时发现潜在的火灾隐患。
2. 智能预警系统传统的山火监测主要依靠人工巡查和报警来发现山火，存在着盲区和时效性差的问题。
而利用人工智能技术可以建立智能预警系统，通过对山火监测数据的分析和处理，实现对山火的自动识别和预警。
智能预警系统可以大大提高山火监测的及时性和精准度，降低山火对输电线路造成的损失。
3. 空中监测和灭火作业无人机技术在山火监测中的应用日益普及，可以在紧急情况下快速响应，实现对山火的目视监测和灭火作业。
无人机配备红外相机可以实现对山火热点的精准识别，配备灭火设备可以实现对山火的快速扑灭。
还可以通过无人机对输电线路进行巡检，发现潜在的隐患并及时修复，保障输电线路的安全运行。
输电线路走廊山火监测技术的应用前景广阔。
在实际应用中，可以将遥感技术、无人机技术和人工智能技术相结合，建立集成的山火监测系统。
输电线路山火在线监测系统技术规范
输电线路山火在线监测系统技术规范书11.1输电线路山火在线监测输电线路山火在线监测主要由高精度红外山火预警雷达、风光互补供电系统、无线视频监控系统、山火预警定位后台管理软件等组成。
高精度红外山火预警雷达可在全天候条件下实时对铁塔周围半径5公里区域的山火进行监测；风光互补供电系统对整个系统进行供电；无线视频监控系统主要是通过安装在铁塔上以及便携式的视频监控可以将山火现场的视频实时的传送到后台；山火预警定位后台管理软件可以自动对发生山火进行定位以及报警等功能。
1.2工作条件1.2.1正常工作条件(1)环境温度：–30℃～+70℃(2)环境相对湿度：5%～95%（无凝露、无积水）(3)大气压力：80kPa~110kPa(4)最大风速：35m/s（离地面10m高，10min平均风速）（户外）(5)最大日温差：25℃（户外）(6)日照强度：0.1W/cm2（风速0.5m/s)（户外）(7)覆冰厚度：10mm（户外）(8)耐地震能力：地震烈度7级地区（地面水平加速度 0.20g，地面垂直加速度 0.10g，地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数1.67）(9)场地安全要求：符合GB9361中B类安全规定(10) 监测装置安全要求：符合GB4943中的相关规定1.2.2特殊工作条件当超出§4.1中规定的工作条件时，由用户与供应商协商确定。
2、输电线路山火在线监测系统技术要求2.1 技术参数2.1.1高精度红外山火预警雷达探测半径：≤5公里精度：≤1㎡着火面积探测方式：多光谱红外探测；安装方式：紧固一体化安装在铁塔上；工作温度：－30℃～+70℃工作相对湿度：5％～100％RH工作功耗：≤40W供电方式：12V直流供电工作时间：全天候24小时工作通信方式：GPRS/EDGE传输至后台主站防护等级：IP66，防水防尘使用数量：每监测档安装2只。
2.1.2风光互补一体式供电装置主要技术参数垂直轴磁悬浮风力发电机：400W/12V最小发电风速：1m/S（微风启动）太阳能光伏板：单晶硅80W/12V*4块光电转换效率：≥20%工作温度：－30℃～+70℃工作相对湿度：5％～100％RH安装方式：装置安装铁塔上防护等级：IP66，防水防尘2.1.3铁塔视频监控主要技术参数视频压缩格式：H.264视频输入：1路视频输入，BNC接口，1Vpp—75欧匹配阻抗分辨率：CIF：352 * 288, QCIF：176 * 144帧率：CIF帧率1-25帧/秒可调，实际帧率视EVDO网络状况而定。
输电线路走廊山火监测技术研究与应用
输电线路走廊山火监测技术研究与应用随着人们对电力需求的不断增长，输电线路作为电力的重要载体扮演着至关重要的角色。
输电线路走廊也面临着一些潜在的危险，特别是山火的威胁。
针对输电线路走廊山火的监测技术的研究和应用具有重要的现实意义。
输电线路走廊山火的威胁主要体现在以下几个方面：山火可能烧毁输电线路及其附属设施，导致电力中断和供电不稳定，给人们的生活和产业带来巨大损失；山火可能导致输电线路走廊周边植被大面积烧毁，破坏生态环境，加剧土地沙化和水土流失等问题；山火还可能产生大量的烟雾，对人们的身体健康造成危害，并对空气质量产生不良影响。
可以利用遥感技术对输电线路走廊进行监测。
遥感技术可以通过卫星、无人机等手段获取大范围、高分辨率的图像数据，可以快速准确地掌握输电线路走廊周边植被的状态和火灾风险等信息。
还可以利用遥感技术对输电线路走廊进行火灾烟雾的监测和评估，有效应对火灾的蔓延。
可以采用物联网技术对输电线路走廊进行实时监测。
通过在输电线路周边布设物联网传感器，可以实时监测气象因素、温度、湿度等环境参数，并将数据传输到监测中心进行分析和处理。
当监测数据发生异常时，可以及时发出预警，以防止火灾的发生和蔓延。
可以利用人工智能技术对输电线路走廊火灾的预测和预警进行研究。
通过收集历史火灾数据、气象数据等多种信息，构建火灾发生和蔓延的模型和算法，可以实现对火灾的准确预测和预警。
还可以利用人工智能技术对火灾的灭火和救援工作进行优化和指导。
还可以研究和应用无人机技术对输电线路走廊山火进行监测和救援。
无人机可以快速飞越山火现场，获取高空高清图像和视频数据，并将数据传输到监测中心进行处理和分析。
还可以利用无人机携带的喷雾系统进行灭火和救援工作，提高灭火工作的效率和可靠性。
输电线路走廊山火的监测技术的研究和应用具有重要的意义。
通过利用遥感技术、物联网技术、人工智能技术和无人机技术等手段，可以实现对输电线路走廊山火的快速准确监测和救援，保障电力供应和生态环境的安全。
浅谈山火预警技术在输电线路中的运用
1山火预警技术在输电线路的运用
1.1卫星遥感技术的运用
1.1.1NOAA/AVHRR监测林火
AVHRR高分辨率辐射仪共包括5各通道，每一个通道都有各自的特性。NOAA卫星经常用于草原、森林的火灾监测，不仅能准确确定火点、预测火灾严重程度，而且也可以对火灾面积进行估算。气象卫星对地面线性物体的分辨率只有1.1km，分辨率较低，但是它的温度分辨率却较高。NOAA卫星交错运行，监测频率为6小时/次，即同一地区每隔6小时便会接受其一次监测。
3火山预警技术的应用创新
3.1加大财力支持
输电线路是保证人们日常生活生产用电的直接因素，没有电力资源的支持，国民收入大大降低，人民生活水平大大减退。因此需要财政力量的投入支持，保证源源不断的电力资源。而火山预警技术作为一项重要的科学研究项目，需要高科技技术的投入研究，人才资源的建设也需要财政的支出。
1.2.4燃烧音火灾探测器
如果发生火灾，火源周围便会出现频率不同的声音，主要维低频域声音与超高频域声音，这两种声音均无法通过人耳捕捉。部分研究人员表示，当物体燃烧时，会产生空气膨胀与热气对流现象，这是低频域声音产生的主要原因。而随着燃烧程度的不断加深，低频域声音也会不断增大。对于燃烧音火灾探测器的工作原理，即为通过感知低频域声音来探测火灾，是目前较为常见的一种火灾检测方法。
浅谈山火预警技术在输电线路中的运用
摘要：我国的电网范围较大、分布较广泛，十分容易受到自然灾害的侵袭，山火是其中的一项因素。近年来，随着电力资源日益广泛的应用，再加上我国地形复杂、地域辽阔的特征，使得诸多输电线路必须穿越各类复杂的地形地貌。山火的出现，往往会导致输电线路掉闸问题，严重时还会损毁架线铁塔，进而引发重大的电力事故。本文分析了山火预警技术在输电线路中的运用，以供参考。
输电线路走廊山火监测技术研究与应用
输电线路走廊山火监测技术研究与应用随着社会的不断发展，对电力资源的需求也日益增加，因此输电线路建设也变得越来越广泛。
在输电线路走廊附近的山区地区，山火成为了一大威胁，一旦发生山火，既会带来对自然环境的破坏，也会对输电线路造成严重的影响。
如何对输电线路走廊附近的山火进行及时、有效的监测，成为了一个亟待解决的问题。
山火监测技术是一项涉及到多种学科的综合性技术，它可以利用遥感技术、气象技术、地理信息技术等多种手段对山火进行监测和预测。
近年来，随着科学技术的不断进步，山火监测技术也取得了长足的发展，为输电线路走廊山火监测提供了新的技术手段和思路。
输电线路走廊山火监测技术的研究与应用，不仅可以更及时地发现山火，也可以更好地保护输电线路安全，为输电线路的稳定运行提供更多的保障。
本文将围绕输电线路走廊山火监测技术的研究与应用展开深入探讨，旨在为相关领域的研究和应用提供一些参考和借鉴。
1. 遥感技术在山火监测中的应用遥感技术是利用卫星、航空器等遥感平台获取地球表面信息的技术手段，其应用领域非常广泛。
在山火监测中，遥感技术可以通过获取热点信息、烟雾信息等，对山火进行快速准确的监测和识别。
遥感技术还可以对山火的蔓延情况和影响范围进行分析和预测，为相关部门的决策提供数据支持。
气象技术在山火监测中的应用主要包括对风向、风速、温度、湿度等气象因素的监测和分析，通过这些气象因素的变化，可以对山火的蔓延和危害程度进行预测。
尤其是在输电线路走廊山区地区，由于地形复杂、气候多变，气象技术在山火监测中的作用更加重要。
地理信息技术主要通过地理信息系统（GIS）对山火的发生位置、蔓延范围、影响对象等进行空间分析，为山火监测和应急决策提供空间信息支持。
地理信息技术还可以通过建立山火信息数据库，实现对山火数据的管理和共享。
以上三种技术都在输电线路走廊山火监测中发挥了重要作用，通过技术手段的创新和整合，可以实现对山火的全方位监测和预测，为山火的防控和应急决策提供更多的数据支持。
输电线路走廊山火监测技术研究与应用
（ Ｇ ｉ ｒ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｎ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ５ ３ ０ ０ ２ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘要 ： 针 对山火导致的输电线路跳闸故障多发且 防治困难的 问题 ， 进行 了输 电线路走 廊山火监测技术 的比对 与分析 ， 探讨
了各种监测 手段 的技术特点和应用范 围。基 于卫 星遥感林 火监 测技 术 ， 开发 了广西 电网输 电线路走廊 山火监测系统 ， 实现了输
电线路周边的火情发 现及输 电线路运行的火险告 警。系统投入运行两年来 ， 累计及 时 、 准确告警输 电线路走廊山火险情 ２ ０ 余 条
次， 取得 了较好的监测效果。 关键词 ： 输 电线路 ； 山火 ； 监测 系统 ； 卫星遥感
ａ ｌ ａ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｄｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｗ ｏ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ２ ０ ｗ ｉ ｌ ｄ ｉ ｆ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ￣ｉ ｄ ｏ ｍ
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输变电设备在线监测技术分析及应用
输变电设备在线监测技术分析及应用随着电力系统的发展，输变电设备的状态监测和故障诊断变得越来越重要。
而目前传统的离线监测方式已经不能满足实际需要，因此输变电设备在线监测技术应运而生，该技术不仅可以实现设备状态的实时监测和故障预警，同时也可以为设备的运行维护提供有力的支持。
一、在线监测技术的发展概况在传统的离线监测技术中，通常采用的是人工巡检、手动测量等方法来实现对设备状态的判断，再通过设备运行记录等方式来诊断故障。
但这种方法存在着不足之处，如无法实时了解设备状态、操作不便、易受误判等问题。
因此，随着计算机和通信技术的快速发展，各种在线监测技术应运而生。
其中，应用最为广泛的有红外热像技术、电气参数监测技术、振动监测技术、气体分析技术等。
二、各种技术的特点和应用1.红外热像技术红外热像技术通过对设备表面温度的测量和记录，来实现对设备状态的监测和故障诊断。
该技术具有无损检测、不受环境影响、高效快速等特点，能够有效地检测出变电站设备的热点、短路、劣化等异常情况。
2.电气参数监测技术电气参数监测技术是利用传感器等设备对电力系统中的电流、电压、温度等参数进行实时监测，并通过分析数据来判断设备状态。
这种技术具有高度自动化、准确性高、能够实时反馈的优点，因此越来越多地应用于变电站设备的状态监测和故障诊断。
3.振动监测技术4.气体分析技术综上所述，各种类型的在线监测技术都在不同程度上具有自身的优点和适用范围。
对于具体的输变电设备而言，应根据其运行环境、工作状态以及设计特点等因素来选择合适的在线监测技术。
在线监测技术在输变电领域的应用前景十分广阔。
通过实时监测设备的状态，对设备的运行维护和故障排除都具有重要的作用。
而随着智能电网的建设和电力系统的升级，这种技术的应用也将得到更加广泛的推广和应用。
输电线路通道状态监测评估与山火隐患智能预测技术的管理应用
输电线路通道状态监测评估与山火隐患智能预测技术的管理应用一、序近几年，山火跳闸为输电安全运行维护带来了很大的障碍，大部分输电线路跳闸多是因为山火引起的，而且山火跳闸不易防控，高空架线不免要经过很多高山，气温的升高很容易引起火灾，跳闸不可避免。
电网的运行核心便是输电线路，但其火灾的抵抗能力不强，因此，找出山火导致输电线路跳闸的原因并及时解决，对于电网的正常运营非常重要。
二、山火跳闸的条件1、山火引起线路跳闸的原因当发生山火时，山火的燃烧温度可达1000—1177℃，而空气中的气体出现明显的热游离的温度为727℃，使导线与地面(或树木)之间不均匀电场的两极间电荷量大大增加，且火势越强,燃烧的时间越长,两极间增加的电荷量越大。
同时火对导线金属电极加热,可使电子从金属表面游离出来，当山火能使导线与地面的两极间电荷量增加到一定量时,电场发生强烈畸变,大量空间电荷的复活,产生光子,造成光游离,在局部强场中,发展成为衍生电子崩，衍生电子崩与主电子崩汇合发展成为流注,形成具有高电导和低场强的负先导通道,最后导致线路跳闸。
4、山火导致线路跳闸机理国外对输电线路因山火导致跳闸的特性进行了大量的试验研究，得出山火导致线路的绝缘水平下降的主要原因有:4.1、火焰高温使空气的密度下降，从而导致绝缘强度下降;4.2、火焰中电荷导致导线附近的电场发生畸变;4.3、颗粒触发放电。
并不是所有的输电线路下面的山火都可导致线路跳闸，主要由火焰温度、电导率、烟雾、灰烬等诸多因素综合作用导致线路的绝缘度急剧下降进而发生跳闸故障。
山火是一种高温、含有不同粒径固体和颗粒的多相弱等离子体，放电机理比其它放电复杂。
目前研究普遍认为:在山火条件下输电线路的击穿分为多个阶段:1)火焰抬升阶段:山火火焰在风力作用下，导致火焰燃烧强度增加，高度增大，烟雾灰烬被火焰对流漩涡卷入相地和相间间隙。
2)导线对火焰发生预放电阶段:火焰接近导线，电晕流注放电产生大量活性基，加速燃料燃烧，同时可燃物在活性基作用下形成爆炸性火球，促进放电进一步发展。
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1、国内外研究现状
1.1 在线监测终端技术
在线监测终端技术主要依靠点状、分布式部署的监测装置采集山 火特征信息并实时传送至远端的监控中心，由监控中心处理、分 析各测点的数据并面向用户发布监测结果和告警信息。
类别 烟雾传感器 火焰传感器 红外热像仪 图像视频
➢ 对输电线路山火进行分级预警，根据山火热点距离线路杆塔的距离，将 1km范围内定为一级预警，1-2km范围内定为二级预警，2-3km定为三级 预警
➢ 基于省气象台获取森林气象火险预警，开发森林火险预警模块，提供森林 气象信息预报
2、山火在线监测系统介绍
新山火监测系统已开展的工作：
➢ 全方位开展山火核查工作 ✓ 与历史山火信息比对，排除长期热源，减少山火 监测系统的误报警 ✓ 与线路山火隐患区段作比对，排除非线路山火隐 患区段热点 ✓ 将线路山火跳闸时间与地理位置等信息反馈给南 方卫星遥感中心进行核对，提高山火预警的准确 性
➢ 结合卫星监测的卫星云图、地表温度、植被指数和降水等信息，综合分析 地面山火情况。
序号
卫星名称
过境时间
1
FY3B
约Hale Waihona Puke 14时2FY3C约为10时
3
AQUA
约为14时
4
NOAA-18
约为17时
5
TERRA
约为11时
优点：覆盖范围广、投资较小 缺点：过境时间有限、受云层干扰易漏报、受地面热源影响易误报
特点
根据散射原理，探测粒子烟尘的浓度，精 度高，可达到0.001%obs/m；360°探测， 误报率低，但其探测范围小 火焰探测传感器精度高，可探测到300m外 直径30cm的火焰团，其受阳光辐射干扰大， 传输数据量也小 监测被测物体的温度，测量精度为0.060.08℃，可清晰成像，但其耗电量大，镜 头对环境的要求很高
03
清明山火监测情况
04
解决方案
2、山火在线监测系统介绍
新版山火系统相比旧版山火系统的提升: 功能：新增森林火险预警信号、线路山火分级预警等功能 性能：加载速度快，新增高清影像地图，关联线路山火隐患区段
2、山火在线监测系统介绍
总体功能介绍
功能导航区
图片浏览区
全景地图区
2、山火在线监测系统介绍
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
03
清明山火监测情况
04
解决方案
3、清明山火监测情况
清明山火监测概况
➢ 2015年4月4日至4月6日期间，共监测到全省热点884处，涉及到 19个地市供电局
➢ 将热点与线路山火隐患区关联，排除距线行3公里外热点数443个 ➢ 基于电网地理信息和山火热点坐标，统计热点共影响线路190回
33
4月5日 250
101
4月6日
33
30
总计
441
164
3、山火监测开展情况
清明山火监测具体分析
半径
1km以内 3km以内
监测系统给出
火点影响回路 152
190
数
供电局反馈热 点影响回路数
67
76
准确率 44.08% 39.58%
误告警 55.92% 60.42%
3、清明山火监测情况
清明山火监测具体分析
类别
4月4 日
4月5 日
4月6 日
总计
总热 点数
312
3公里 以外的 热点数
154
3公里 以内的 热点数
158
影响线 路回路
数
47
519 269 250 120
53 20
33
23
884 443 441 190
3、山火监测开展情况
清明山火监测概况
4.4
4.5
4.6
日期 远程中心 供电局
4月4日 158
输电线路山火在线监测 技术及应用
广东电网有限责任公司 电力科学研究院
目录
01 02 03 04
国内外研究现状 山火在线监测系统介绍
清明山火监测情况 解决方案
1、国内外研究现状
山火在线监测主要技术手段
山火监测 主要方法
在线监测终端 技术
烟雾传感器 火焰传感器 红外热像仪 图像视频
遥感卫星技术
① 开展山火热点坐标梳理及现场校核，以便于及时优化 山火在线监测模块
② 与供电局建立山火热点反馈机制，共同完善山火在线 监测机制
③ 动态更新山火隐患清册，划分山火隐患区，对于重隐 患区加强防范与排查
4、解决方案
➢ 逐步完善山火热点预警策略
① 加强与南方卫星遥感中心沟通，反馈现场火点信息， 督促其进行火点与卫星遥感热点比对工作，改进热点 识别算法
森林火险预警
卫星热点分布
2、山火在线监测系统介绍
➢ 监测热点：计算距离热 点3公里范围内影响线 路的具体情况，并发布 受山火影响线路的信息 和具体位置信息
卫星监测热点
➢ 关注热点：可以 查询线路3公里
范围内的热点情 况
2、山火在线监测系统介绍
新山火监测系统已开展的工作：
➢ 系统导入并关联线路山火隐患区段，包含17个供电局，1030个隐患区段
➢ 漏告警数：88个，其中给出漏告警坐标的个数：65个 ➢ 将经纬度坐标大致相同的集中处理，其实际统计的火点数52个 ➢ 其漏告警率：11.8%
3、清明山火监测情况
跳闸线路： 500KV榕茅甲线 220KV天建线 220KV柘饶甲线 220KV枫龙线
运行转热备用： 500kV:罗北甲线、罗北乙线、曲花甲线、 嘉榕乙线 220kV:花甲线、韶林线、飞清线、揽东线、江桥线、枫龙线、 拓饶乙线、揭云乙线
通信要求容易满足，图像易受环境干扰， 维护不方便
2、山火在线监测系统介绍
1.2 卫星遥感技术
➢ 广东电网山火监测主要与南方卫星遥感中心合作，获取FY3B、FY3C、 NOAA-18等5颗气象卫星监测数据，过境时间见下表：
➢ 通过卫星监测亮温判断山火火点，获取热点坐标信息，并将其加载到线路 GIS系统中，对输电线路附近的热点发出火险告警。
1、国内外研究现状
1.3 几种监测技术的对比
经济性
技术手段
视频/图像 红外传感器 火焰传感器 烟雾传感器 遥感卫星
及时性 较好 较好 较好 较好 一般
监测面 窄 窄 窄 窄
极大
有效性 维护便捷性
较好
差
较好
差
一般
差
差
差
一般
好
总投资 大 大 大 大
极小
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
03
清明山火监测情况
04
解决方案
4、解决方案
➢ 试点开展山火在线监测系统应用
① 结合山火隐患区段，开展山火热点的统计分析，选 取试点安装范围
② 结合实际运行情况做好山火在线监测运行评估 ③ 建立山火监测系统与卫星遥感中心的双向反馈机制
➢ 持续开展山火隐患排查与分析工作