输电线路山火监测管理分析软件功能需求
浅析输电线路山火监测预警系统应用管理
浅析输电线路山火监测预警系统应用管理发表时间：2017-07-17T15:15:17.037Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：张生生赵帅科胡旭周彬张建军[导读] 摘要：近年来，受工农业生产和人们生活习俗影响，输电线路因山火跳闸事故频发，严重影响电网的安全稳定运行（国网本溪供电公司辽宁本溪 117000）摘要：近年来，受工农业生产和人们生活习俗影响，输电线路因山火跳闸事故频发，严重影响电网的安全稳定运行，需要对输电线路山火采取有效的监测，提前发布山火预警，提高山火灾害防控。
关键词：输电线路；电网安全稳定；山火预警1输电线路山火监测系统输电线路山火监测系统硬件由卫星接收装置、前端接收服务器、后端应用服务器和山火预警服务器组成。
卫星通过红外遥感传感器获取地面温度数据，然后发送给地面卫星接收装置。
卫星接收装置将数据传输给数据处理服务器，进行图片预处理，再将图片传输给后端火点判识与预警服务器，进行火点的判识与线路告警计算。
最后将监测与预警信息发布给输电线路运行维护单位，进行山火应急处置。
前端接收服务器主要进行快视、投影和传输。
快视即将获取的卫星数据显示为包含经纬度信息的原始卫星云图。
投影是将获得的卫星图片投影到监测目标地理范围。
后端应用服务器是山火监测的核心，主要进行图像处理、与其他资料融合叠加和山火判识等，可同时处理多颗卫星数据。
图像处理环节将图片进行过滤（去除斑点、滤波、锐化等）、几何变换（快速傅立叶变换、离散余弦变换、沃尔什变换等）、点运算（线性变换、阈值变换、灰度均衡等）、颜色处理（颜色调整、灰度化、反色）等一系列处理，消除各种干扰因素，以便于火点判识。
经处理后的图片可以叠加地理信息，经火点判识处理后，得到火点的经纬度坐标及其地理信息。
山火预警服务器将接收的火点信息导入包含地理和线路杆塔信息的预警系统，计算火点与线路距离，给出告警结果，并将告警进行发布。
山火预警信息具有信息存储、历史查询、统计分析等功能。
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的技术规范
输电线路山火在线监测系统技术规范书1.1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。
输电线路山火在线监预警装置技术规范书
输电线路山火预警装置技术规范书1 总则1.1 本技术规范书适用于输电线路的山火预警装置采购安装项目，山火预警装置采购安装技术规范应符合本技术规范所规定使用条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志及包装、安装等方面的技术要求。
1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求。
凡本技术规范书中未规定，但在相关的行业标准、国家标准或IEC标准中有规定的规范条文，投标方应按相应标准的条文进行山火预警装置设计、制造、试验和安装。
对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。
1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本技术规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对技术规范书的意见和同技术规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
1.4 本技术规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.5 本技术规范书经招、投标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的法律效力。
1.6 本技术规范书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。
1.7 投标方在应标技术规范书中应如实反映应标产品与本技术规范书的技术差异。
如果投标方没有提出技术差异，而在执行合同的过程中，招标方发现投标方提供的产品与其应标技术规范书的条文存在差异，招标方有权利要求退货，并将对下一年度的评标工作有不同程度的影响。
1.8 投标方应在应标技术部分按本技术规范书的要求如实详细的填写应标设备的标准配置表，并在应标商务部分按此标准配置进行报价，如发现二者有矛盾之处，将对评标工作有不同程度的影响。
1.9 投标方应充分理解本技术规范书并按本技术规范书的具体条款、格式要求填写应标的技术文件，如发现应标的技术文件条款、格式不符合本技术规范书的要求，则认为应标不严肃，在评标时将有不同程度的扣分。
2工作范围2.1 范围和界限(1)本规范适应于所供山火预警装置的使用条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志及包装等方面的技术要求。
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。
输电线路山火预警监测系统建设方案
图像处理：导线走向标定，图像分割，边缘检测，获得像片中的线径
像素值Pd1、Pd2； 覆冰直径推算：覆冰直径d2 =（裸导线直径d1 * Pd2）/ Pd1 出现覆冰后定时监测厚度，及时上报
线路舞动
监测原理 获取线路视频图像 图像灰度处理：灰度矩阵数据 动态特征提取：线径，风偏角度，舞动幅值和频率
数字高程模型
特征图像匹配（导线，生长物、塔基、烟火等）
主要数学模型
摄影测量坐标体系摄影测Fra bibliotek像、物映射主要数学模型
双目视距原理
立体测量原理
主要数学模型
双目摄像机测定模型示意图
主要数学模型
常用的架空线曲线模型有： 悬链线模型 斜抛物线模型 平抛物线模型
主要数学模型
参考摄影测量基本原理，像点p、物点P及摄影中心S所满足的共线条件方程式：
高精度智能云台、网络传输设备组成，主要负责图像的采集、分析和报警检
测。 后端视频管理系统由中心管理服务器、流媒体转发服务器、录像存储服 务器、GIS管理服务器、报警联动服务器、应急指挥服务器、客户端监控软 件等组成，主要负责设备管理、用户管理、视频监控录像、流媒体转发、火 情确认及分析、火源定位、GIS地图标注等功能。
系统功能结构图
线路通道智能监测平台
监测功能
识别功能
管理功能
获 取 显 示 视 频
PTZ 控 制
手 动 控 制
录 像 功 能
线 路 覆 冰
导 线 舞 动
杆 塔
生 长 物
外 力 破 坏
山 火
用 户 管 理
线 路 管 理
设 备 管 理
微 气 象 管 理
系 统 组 态
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输电线路山火监测管理分析软件
功能需求
目录
1.1基本功能 (3)
1.2信息存储 (4)
1.3远程传输 (4)
1.4状态管理 (4)
1.5远程维护 (4)
1.6电源管理 (5)
1.7后台分析软件 (5)
1.1基本功能
a)采用前端图像分析处理技术自动识别和记录高温火情温度变化，自动精确定位山火
位置，并具备把山火发生点的坐标用有线或者无线的方式发送给电力部门，且山火发生点、报警信息（应含线路名称、杆塔号、风速风向、温湿度、报警等级、火源的方位角、火源到杆塔的距离、现场可见光视频和红外光视频、告警高温图片等内容）能在装置的后台软件上进行有效展示。
b)应具有智能屏蔽功能，可以手动或自动对工厂、房屋、汽车、电灯等正常热源进行
智能静态屏蔽；应能有效消除虚警。
同时针对运动中的正常热源也能消除虚警,如转瞬即逝的烟花,行进中的车辆、船舶与飞行器等正常热源进行智能动态屏蔽。
c)系统应具备火点测温功能，准确输出火情从发生、发展到结束过程的温度变化。
d)系统对200米外远距离火情的测温误差≤±10%
e)应采用全景扫描、削苹果式扫描方式等；
f)应能预置云台巡航轨迹，且可调节云台的运行速度。
g)应能对监控点每天、每周、每月、每季度发现的烟火事件进行统计并以适当的方式
展示。
h)应能满足电力线路山火监视及预警的需求，能在雨雾天气下无差别地探测和监控输
电线路的运行情况，且能够全天候24h工作。
i)应具备对采集图像经压缩编码等信号处理后，通过可靠的无线网络或光纤传输方式
传送给上位机或主站系统的功能。
j)装置应能在预设或远程指令控制下，实现对摄像机的焦距、光圈、方位和云台预制位的设置和调整。
k)应具备自动采集功能。
通常情况下，每小时每预置位至少拍摄两张红外图像；异常情况下，可加密采集。
l)应具备自动录像功能，当发现山火时，自动录下现场视频并存储，主动上传给主站系统，主站系统存储在存储服务器中，录像时间可后台配置。
m)监测装置必须嵌入安全加密芯片，对图片、风速、风向、温度、湿度、气压等数据信息进行加密。
n)应能接入国网主站系统，接入数据最少包含视频、图片、气象数据等；应能提供防山火监测系统后台显示、报警管理、设备管理、设备操作等功能的通用全套接入解决方案。
o)应能具备独立防区监管，画面内可独立拆分多达五个分区测温功能区域；
p)应能具备多预置位、多防区的自定义扫描轨迹功能：
q)应具备智能可视化周界防区、全景视频电子围栏功能；
r)应具备权限管理功能，可以根据需求设置不同的权限。
s)应具备手动和定期自动删除告警信息功能，定期自动删除的时间可以设置。
t)具备报警信息通过微信号推送管理手机和客户端。
，应能离线接收预警信息。
当客户端处于断网、断电情况下，故障恢复后，客户端仍能接收故障期间内的预警信息。
u)应具备受控采集方式，能响应远程指令启动采集。
v)应具备网络对时功能。
w)应具有远程升级功能。
1.2信息存储
a)应能循环存储图像不少于640张。
b)装置数据存储空间应不低于16GB。
1.3远程传输
a）应具备信息远程传输功能，传输信息包括报警信息、装置运行状态、电源信息等；
可具备原始数据远程传输功能。
b）通信接口和应用层数据传输规约应满足相关标准要求。
1.4状态管理
a)应具备装置故障诊断、故障定位功能，并把诊断信息传输到上位机。
b)当判断装置出现运行异常、错误等可恢复故障时，应能自动恢复。
c)应具备远程主站手动重启和主站设置重启时间功能。
d)应具备对图像监控装置的运行状态监控与管理功能。
1.5远程维护
a)应具备动态响应远程查询/设置、数据请求、复位等指令的功能。
b)应具备远程修改预置位、网络适配器地址和采集时间间隔等参数的功能。
c)应具备远程维护功能，能按远程指令进入远程调试模式，并输出相关调试信息。
d)宜具备现场调试工作模式，能通过短距离无线等，在现场对装置进行调试和配置。
e)应具备软件远程升级功能。
1.6电源管理
a)应具备蓄电池自动浮充、过压保护、欠压保护、过流保护等管理功能，并具备温
度变化自动调整充电电压功能。
b)应具备电量与负载分级管理功能；根据当前蓄电池电量、功耗等，按重要性宜分级
切断负载，并调整装置工作模式。
c)应具备对蓄电池电量、电池电压、充放电状态、工作温度等供电电源状态进行监测
的功能，并上传相关信息。
1.7后台分析软件
a)山火监测管理分析后台软件须接入电网输电线路在线监测主站运行
b)山火监测管理分析后台软件应可显示线路附近360度高清晰度的全景电子地形图，
结合山火监测数据可实现将山火发生的具体位置在全景电子地形图上准确的标示
出来。
c)山火监测管理分析后台软件应具有声光报警提示和短信提示等多种预警方式，当线
路发生山火时，系统应自动将监测到的山火发生时间、地点等相关信息发送不受人
数限制的特定人群。
d)山火监测管理分析后台软件可在全景电子地形图上任意设置或圈定需要监测的区
域或是不需要监测的区域，并可在地图上做任意的注释。
e)山火监测管理分析后台软件可任意设定山火监测报警所需的温度阀值和报警级别。
f)当山火在输电线路下面燃烧时，要识别出山火火苗位置，并计算出距离输电线的高
度距离。