可视化技术在输电线路通道监测中的实现
关于输电线路可视化及智能管理系统的应用分析
关于输电线路可视化及智能管理系统的应用分析摘要：近几年，受经济发展影响，外界环境对输电线路所产生的影响有所加大，导致停电、线路断线或倒杆的概率大幅提高，若不尽快解决这些问题，不仅供电企业收入会受到影响，还会威胁线路安全。
对线路进行运检的重要性有目共睹。
以往由一线员工进行巡视及运检的模式已无法取得理想效果，为确保运检工作取得应有成效，应积极开发智能可视管理系统，确保输电线路安全、可靠。
关键词：输电线路；智能管理；可视化管理由于输电线路安全隐患点多、面广、处理情况复杂，直接威胁到桂林电网的安全稳定运行。
为了提高输电线路管理水平，实现对输电线路可视化管理，通过系统的研发与实际运用，对目前输电线路运行维护工作的开展提供了巨大的帮助，特别是针对特殊区域的特殊隐患监控有着实际帮助；而可视化功能通过图标、相片以及文字的方式对输电线路每个信息点进行管理，能达到直观的表述输电线路全貌，移动终端的功能实现，又给在野外作业的工作人员提供了巨大的帮助。
鉴于此，有关人员指出应以运维工作所面临难点、可能引起线路故障的原因为出发点，充分利用先进技术升级管理系统，通过可视智能管理的方式，赋予电网更加突出的一体化及标准化特征。
一、输电线路可视化系统管理特点1、高清视频监控技术。
对于输电线路监控来讲，高清晰度的图像能为监控者提供明确的判断依据，可以准确判断周围环境，远方杆塔等实际情况，使输电线路周围环境真实显现。
设计系统充分考虑视频监控技术满足“让我们能看得更清楚”的需求。
选用高清监控设备。
2、智能视频分析技术。
传统视频监控往往都是在线路发生故障后，去回看当时现场的视频资料，仅仅作为案件的回顾，而无法真正做到防患于未然。
本设计是基于智能视频分析技术实现输电线路防外力破坏功能的，通过对多种场景的模式分析，实现区域大型施工车辆入侵、人员徘徊、树木生长、人员聚集等线路走廊异常情况预警。
3、高级管理功能。
本设计着眼于输电线路运行维护需求，以打造输电线路可视化及智能管理为目标，实现线路运行状态的监控与分析。
试析输电线路通道可视化系统关键技术
试析输电线路通道可视化系统关键技术
输电线路通道可视化系统是指通过安装相应的设备和传感器，对输电线路通道进行实时监测和预警，以确保输电线路安全稳定运行的一种系统。
其关键技术主要包括传感器技术、数据传输技术、数据处理技术等。
1.传感器技术
传感器是输电线路通道可视化系统中的核心部件，其负责实时监测线路周围环境的变化情况，包括温度、湿度、风速等。
传感器技术的发展使得多种类型的传感器出现，例如声学传感器、光纤传感器等，能够实现多维度、多参数的线路监测，提高了监测精度和灵敏度。
传感器技术在输电线路通道可视化系统中的应用，能够有效地发现线路问题，并提高故障检测的准确率和速度。
2.数据传输技术
传感器获取到的数据需要及时传输到监测系统中进行处理。
数据传输技术主要有有线通信和无线通信两种方式。
有线通信虽然传输稳定、速度快，但是受到输电线路架空铺设的限制，其布置和维护难度大；无线通信则不受线路铺设限制，但是存在信号干扰、传输距离不足等问题。
因此，在线路可视化系统中，往往采用有线通信和无线通信相结合的方式，以满足不同采集点数据传输的需求。
大量的数据需要在系统中进行处理和分析，以提高数据利用效率。
数据处理技术包括了数据存储，数据预处理，数据分析等多个方面，其中，预处理技术是数据处理中的核心技术之一。
通过采用滤波、降噪、数据抽取等手段，能够充分利用大量采集到的数据，快速捕捉到线路故障等问题，提高故障诊断的准确率。
输电线路走廊三维可视化技术和系统设计
输电线路走廊三维可视化技术和系统设计摘要：本文主要针对输电线路走廊三维可视化技术和系统展开分析，思考了输电线路走廊三维可视化技术和系统的具体的内容，以及设计的方法和措施，可供今后参考。
关键词：输电线路；走廊；三维可视化技术；设计前言当前，输电线路的设计更加的复杂，智能化和信息化体现的更加充分，在输电线路走廊三维可视化技术和系统设计过程中，要明确设计的要求，确保设计能够更加有质量。
1三维可视化技术概述及其应用现状三维可视化技术是GIS技术的一个新兴的发展方向。
三维GIS起源于二维GIS技术。
由于人们所生活的环境是一个三维空间，二维GIS是简单将投影与二维平面的模型，其本质就是抽象的符号化系统。
在描述人们所生活的空间中存在缺陷。
恰好三维GIS克服了这一缺陷。
其以立体的展现形式技术给体验者展现真实的地理空间现象，能够清晰表达空间对象的平面关系。
对空间对象进行三维空间分析、操作也是三维GIS特有的功能。
三维可视化技术的出现将GIS技术推向了一个新的高度，应用的范围也越来越广泛。
2三维可视化技术主要功能根据输电线路设计流程，提供线路设计全生命周期规划、设计、分析统计、方案优化等业务相关功能。
利用卫星图片、航测照片、卫星定位和全方位地形测量等手段开展线路路径优化、杆塔排位优化以及基础、杆塔、导地线、金具绝缘子的可视化设计及优化，使线路设计更加形象直观。
2.1基础配置功能基本功能包括二维基本功能、三维基本功能和系统配置管理模块。
二维基本功能包括二维图层管理、地图定位、地图量测、地图编辑、坐标转换、制图输出等功能模块；三维基本功能包括视图浏览、三维量算分析、自然特效、要素标绘、空间分析、截屏和录像等功能；系统配置管理模块为用户管理、权限管理、角色管理、日志管理、系统管理等方面的内容。
2.2数据管理数据管理主要包括勘测、线路、结构等不同专业在工程实施的过程中的设计成果资料的管理，作为基础数据的矢量数据、栅格数据、地形图和影像数据的管理，还包括对输电线路三维业务设计过程中的杆塔模型、基础模型、金具绝缘子串等通用模型库的管理。
输电线路走廊三维可视化技术和系统设计
输电线路走廊三维可视化技术和系统设计黑龙江省哈尔滨市150078摘要：随着数据采集技术和遥感技术的发展，利用无人直升机多传感器获取多源数据成为可能。
利用机载多传感器系统进行电力线检测是近年来国内外广泛使用的技术。
利用该技术巡视电力线路不仅可以大大提高工作效率，还可以大大降低现场工作和巡视成本。
在结果的应用中，不仅可以提供常用的电网账户数据，还可以根据数据进行专业分析，为电网管理和维护提供更多的数据支持。
关键词：输电线路；激光；扫描数据；三维可视化；线路走廊；结合输电线路巡视需求，利用携带激光扫描仪的无人直升机进行巡线，获得输电线路走廊的海量激光扫描数据，根据激光扫描数据对电力线走廊进行三维建模，开发了输电线路走廊三维可视化系统，实现输电线路走廊三维可视化。
该系统以无人直升机的高精度三维激光点为基础获取云数据源，对云数据进行分析和处理并生成相关地形模型、铁塔/输电线模型后集成开发，能够准确有效地模拟和再现输电线路走廊内的地形、地貌、地物，并可进行三维操作，同时还能够实现无人直升机飞行过程三维实时可视化。
一、无人直升机的输电线路激光扫描数据采集无人机作为低空遥感平台已取得了广泛应用和发展，具有机动灵活，响应快，成本低，时效性强等特点。
在重大自然灾害应急响应，阴云天气低空光学影像获取，局部地区及时遥感，低空大比例尺度、高精度测绘等情况下，无人机航空遥感系统拥有卫星遥感和普通航空遥感不可替代的作用，在国外已形成与卫星遥感和普通航空遥感并行蓬勃发展的局面。
将无人机应用于输电线路走廊三维可视化，可以充分利用其在成本和时效等方面的优越性，实现输电线路走廊的实时浏览和漫游，也可实现输电线路故障的可视化检测。
在无人直升机上搭载激光扫描仪、可见光检测仪、GPS（global positioning system，全球定位系统）、IMU （inertial measurement unit，惯性测量单元）、飞行计划和管理系统以及数据存储系统等，可同时获取LiDAR激光点云数据和高分辨率航空影像数据。
关于输电线路可视化及智能管理系统的应用分析
关于输电线路可视化及智能管理系统的应用分析摘要：近几年，受经济发展影响，外界环境对输电线路所产生的影响有所加大，导致停电、线路断线或倒杆的概率大幅提高，若不尽快解决这些问题，不仅供电企业收入会受到影响，还会威胁线路安全。
对线路进行运检的重要性有目共睹。
以往由一线员工进行巡视及运检的模式已无法取得理想效果，为确保运检工作取得应有成效，应积极开发智能可视管理系统，确保输电线路安全、可靠。
关键词：输电线路；可视化；智能管理系统；应用1输电线路巡检可视化概念输电线路可视化是指将输电线路的线路布置、外部环境以及其他一些辅助性设备等融合到一个可视化管理系统上，能够实现数据的显示与数据查询等，并且可以将数据显示在界面上，最关键的是能够将输电线路的实景显示在界面上，便于输电线路运维人员能够及时、直观、准确掌握输电线路的实际情况。
近年来，智能电网规模不断扩大，电网的复杂程度不断加深，新布设了许多输电线路，这些输电线路大多位于偏远地区，线路环境恶劣。
随着无人机技术的飞速发展，基于无人机的运用特点，能够为输电线路的可视化提供新的途径，通过无人机载运设备进行远程数据采集，这样不仅能够实现输电线路巡检效率的大幅度提高，还能够降低人工巡检的成本，便于提供数据台账，基于该系统实现输电线路的可视化巡检，为智能电网的运营维护提供了更为便捷的途径。
2系统架构设计可视化输电线路巡检系统对于运行中所产生的数据进行管理面临着诸多问题，系统的设计必须遵循可视化的基本原则对数据进行科学管理。
输电线路的运行数据类型复杂，数据量大，主要来自各类传感器，包括传感器数据、数据模型、影像数据、故障数据等。
第一步需要将全部采集到的数据进行归一化处理，然后再根据科学有效的算法进行缺陷分析，并对分析结果进行管理；第二步，要将经过多个数据处理模块的运算结果进行整合，能够保证不同数据类型之间的转换，进行结果多样化输出。
从数据服务层、功能管理层、核心构件层几个部分对系统的架构和功能进行科学划分。
输电线路通道可视化运维管理体系的应用
输电线路通道可视化运维管理体系的应用摘要：目前，我国的国民经济在快速的发展，社会在不断的进步，各行业对电力企业的供电质量提出了更高要求，但在电网系统中，由于输电线路外部环境的不确定性、内部传统管理模式与当前发展不匹配，导致线路周围外力破坏事件频发，严重威胁电网安全运行，对居民正常用电造成潜在的隐患。
对于那些外力破坏隐患点、位置偏远的杆塔或线路，亟需采用一种新型通道可视化运维管理模式，实时掌握设备情况，有效弥补传统运维管理模式短板，提升线路运维管理的工作效率。
关键词：输电线路；通道；可视化；运维管理引言近些年来我国的电网建设不断的深入，输电线路不断的加长，传统的输电线路的运行和维护方式已经不能跟上时代脚步，输电线路的运维成本高、劳动强度大是目前输电线路运维单位必须面对的并且需要迫切解决的问题。
新时期下，我国的科学技术日益的进步，输电线路运维模式必须要跟上时代的潮流，多运用先进科学的运维技术，提高输电线路的运维效率。
1总体框架基于全景的输电线路可视化运维管理在纵向上可以划分为四层：①其中用户表现层负责用户交互的控制和输电线路全景的显示；②应用逻辑层负责具体功能的运行，包括输电线路全景和业务处理等；③Web服务层负责路由处理、编程接口、请求接听、数据库持久化模型、控制器系统等功能的实现；④数据支撑层负责数据的存储和维护。
在横向上，基于全景的输电线路可视化运维管理需要满足安全与标准体系的要求，包括数据存储与传输规范、接口规范、网络安全、数据安全、系统安全、用户安全等。
2输电线路通道可视化运维管理体系的应用2.1解决市区隐患高发段高密度巡视要求市区、居民区是输电线路异物、线下施工等典型外力破坏高发区段，传统巡视需要巡视人员高密度的巡视该区域来避免外破隐患。
即便如此，巡视人员在短暂离开现场的时间内，依然可能发生外力破坏事件，无法达到实时监控的目的。
再加上高目的巡视频率，势必牵扯工作人员大量的精力，如果本地区同时存在多个隐患点，必然引起巡视质量的下降。
三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用
三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用【摘要】三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用越来越受到重视。
本文通过引言部分介绍了背景、研究意义和研究目的。
在首先概述了三维全景可视化技术的基本概念，然后探讨了输电线路规划设计的重要性，接着给出了一些实际应用案例，分析了其优势和挑战，并探讨了技术发展趋势。
在文章总结了三维全景可视化技术对输电线路规划设计的推动作用，展望了未来应用前景，并对整篇文章进行了总结。
通过本文的阐述，读者能够更全面地了解三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用，并认识到其潜在的巨大价值和发展空间。
【关键词】关键词：三维全景可视化技术、输电线路规划设计、应用案例、优势、挑战、技术发展趋势、推动作用、应用前景。
1. 引言1.1 背景介绍现代社会对于电力的需求日益增长，为了更好地满足人们的生活和生产需求，输电线路规划设计显得尤为重要。
传统的输电线路规划设计方式往往只能通过二维图纸或者模型展示，无法真实地展现线路在场地中的真实情况。
而随着科技的不断发展，三维全景可视化技术为输电线路规划设计带来了新的可能性。
通过三维全景可视化技术，设计师可以将线路在虚拟环境中呈现，从不同角度观察线路走向、高度、跨越情况等，为规划设计提供更加直观、全面的信息。
这种技术不仅可以帮助设计师更好地了解线路的布局和特点，还能够提前发现潜在的问题和隐患，从而提高设计的准确性和可靠性。
三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用具有重要的意义和价值。
它不仅可以提升设计效率，还能够提高设计质量，降低工程风险，为现代电力系统建设提供更好的支持和保障。
在这样的背景下，研究三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用具有重要的现实意义和科研价值。
1.2 研究意义输电线路规划设计是电力行业中至关重要的一环。
随着我国经济的不断发展和人民生活水平的提高，对电力供应的需求也日益增长。
如何高效规划输电线路、确保电力供应的安全稳定性成为了电力行业面临的重要挑战。
基于GIS和VR技术的输电线路巡线可视化研究及应用
基于 GIS和 VR技术的输电线路巡线可视化研究及应用摘要：输电线路传输距离长、覆盖范围广，易受到自然环境和人为因素的影响，可能导致倒塌、断股、磨损等。
为保证输电线路运行的稳定和安全。
需要定期进行输电线路巡检。
当前，地理信息系统GIS逐渐应用于电力线检查系统，但是大多数电力系统都建立在二维GIS平台上。
在输电线路的实际运行、维护和安全评估中，二维GIS电力信息系统将无法满足更深入的应用需求。
因此，需要建立更直观、更真实的电力巡检可视化平台。
如果将虚拟现实技术VR与GIS结合使用，则可以相互学习并弥补各自的不足。
一方面，VR技术可以大大改善GIS技术的建模工作，提高GIS技术的可视化能力。
另一方面，GIS可以为虚拟现实技术提供双向查询、空间分析、决策辅助等功能。
因此，研究基于GIS和VR技术的输电线路巡逻可视化系统具有重要的现实意义。
关键词：GIS；VR；输电线路；应用分析1系统原理将GIS技术和VR技术应用于输电线路巡检可视化中，可以有效地克服传统输电线路管理的不足。
GIS是综合各种统计信息和地理空间特征的信息系统。
具有强大的信息管理功能和空间分析功能。
GIS技术不仅提供输电线路数据的图形化管理，并能完成输电线路网络分析，对输电线路巡检起到辅助作用。
VR技术是在计算机网络、人机交互、立体显示等技术基础上发展起来的新型技术。
借助虚拟现实技术，可以将输电线路的周边环境、交叉关系和空间布局真实、准确地向客户呈现，给客户带来真实的体验。
为了减少日常开销，将GIS和VR系统的功能独立起来。
对于需要交互的功能，开发一套交互接口，通过网络方式传输数据和控制指令。
2故障检测网络模型2.1识别和检测网络架构在卷积神经网络的浅层输出端定义RPN，对损失函数进行约束，并提取有效的目标检测候选区域。
基于深度学习的无人机图像采集输电线路部件识别和诊断网络，由数据集、特征提取、区域建议网络和分类微调网络组成。
2.2分类位置精修主要由ROI池化层、全连接层、类别判断层和位置精修层组成分类位置精修网络。
输电线路巡检可视化管理系统及其应用
输电线路巡检可视化管理系统及其应用摘要：输电线路可视化是将输电线路杆塔、走廊环境等信息以及输电设备的缺陷、隐患综合到一个管理系统上，具有图形、数据的显示、查询等功能，并直观体现在LED屏幕上，使得输电运行人员和管理人员能及时、准确地掌握线路的实际运行情况。
近年来，架空输电线路规模日益扩大，且绝大部分线路偏远，巡线工作环境恶劣。
随着数据采集技术的进步以及遥感技术的发展，利用无人直升机多传感器获取多源数据，为输电线路巡线提供了新的途径。
无人机输电线路巡检系统不仅可以大幅提高工作效率，还能减少野外工作，降低巡线成本；在成果方面，可提供常用的电网台帐数据，以及基于该数据进行3D可视化管理，为电网管理和维护提供更多的数据支持。
关键词：输电线路；巡检可视化；管理系统；应用引言输电线路数据获取途径的增加使得输电线路的信息量与日倶增，从而对输电线路的运维管理提出了新的要求。
构建输电线路巡检可视化管理系统可以很好地解决输电线路运行维护中遇到的难题，提高电力管理效率和水平，具有较好的社会效益和经济效益。
但是目前大部分电网输电线路巡检管理系统都是基于传统的2D地理信息系统技术，不能满电线路巡检数据可的工作要求。
一、系统架构设计可视化管理系统对输电线路巡检数据进行管理面临较多的技术难点，系统设计需要满足项目管理和可视化等多方面的需要。
在数据方面，输电线路巡检数据量庞大，类型多，主要包括传感器状态数据、点云数据、影像、数字高程模型（digitalele-vationmodel，DEM)、数字表面模型(digitalsur-facemodel，DSM)、3D模型数据、线路隐患诊断的缺陷数据等。
首先，可视化管理系统需要对海量、多源的数据进行统筹处理，以实现对线路缺陷的协同分析，并管理各类巡检诊断结果。
其次，需整合不同的数据处理模块，以实现不同类型数据的转换和衔接，满足结果输出的多样化需要。
根据上述分析，从数据服务层、内部处理层和分析表示层3个层次对输电线路巡检可视化管理系统的逻辑架构进行划分。
试析输电线路通道可视化系统关键技术
试析输电线路通道可视化系统关键技术【摘要】输电线路通道可视化系统是一种利用先进技术对输电线路通道进行实时监测和管理的系统。
本文首先从研究背景和研究意义两个方面入手，引出了研究的必要性。
接着，详细介绍了输电线路通道可视化系统的概述，包括图像采集技术、图像预处理技术、缺陷检测技术和数据分析与识别技术等关键技术。
这些技术的应用可以有效提高输电线路通道的安全性和稳定性。
结合上述内容，总结了关键技术并展望了未来的发展趋势。
输电线路通道可视化系统是未来智能电力系统的重要组成部分，具有广阔的应用前景和发展空间。
【关键词】输电线路、通道、可视化系统、关键技术、图像采集、图像预处理、缺陷检测、数据分析、识别技术、发展趋势。
1. 引言1.1 研究背景输电线路通道可视化系统是一种利用图像处理技术对输电线路通道进行监测和分析的系统。
随着社会发展和科技进步，电力行业对输电线路通道的安全管理和维护提出了更高的要求。
传统的巡检方式效率低下且存在盲区，而利用可视化系统对输电线路通道进行实时监测可以提高工作效率和可靠性。
输电线路通道可视化系统的研究背景主要包括以下几方面：随着电力需求的增长，电网规模不断扩大，输电线路通道的长度增加，管理难度也随之增加。
现有的输电线路巡检方式主要依靠人工巡检，存在效率低、盲区多等问题，无法满足对输电线路通道的实时监测需求。
随着计算机视觉和图像处理技术的发展，利用这些技术对输电线路通道进行监测已成为可能，为电力行业提供了新的解决方案。
研究开发输电线路通道可视化系统并探讨其中的关键技术具有重要意义，可以提高输电线路通道的安全性和可靠性，为电力行业的发展提供有力支持。
1.2 研究意义在现代社会中，输电线路通道的安全运行对于电力系统的稳定性和可靠性至关重要。
传统的输电线路巡检方式存在着效率低下、安全风险高等问题，因此开展输电线路通道可视化系统的研究具有重要意义。
第一，输电线路通道可视化系统可以实现对输电线路通道的全面监控和实时管理，能够及时发现并处理输电线路通道中的各种异常情况，提高对线路通道的管控能力，降低事故风险。
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可视化技术在输电线路通道监测中的实现 摘要： 特高压输电线路需要应对多种自然环境,线路运行负荷高、运行条件恶劣,带来一定的安全风险。利用通道可视化技术能够对输电线路运行状态进行全天候的监管,确保线路运行安全。文章对输电线路通道可视化系统技术特点进行分析,介绍通道可视化系统结构及功能,并研究其技术实现过程。总结输电线路通道可视化系统技术构成,为系统性能优化升级提供参考。
关键词： 输电线路; 通道可视化; 运行安全; Abstract： UHV transmission lines need to deal with a variety of natural environments, high load and poor operating conditions,which bring certain security risks. The use of channel visualization technology can monitor the operation status of transmission lines around the clock to ensure the safety of transmission lines. This paper analyzes the technical characteristics of transmission line channel visualization system, introduces the structure and function of transmission line channel visualization system, and studies its technical implementation process. The technical composition of transmission line channel visualization system is summarized in order to provide reference for the optimization and upgrading of system performance.
Keyword： transmission line; channel visualization; operation safety; 特高压输电线路在电力系统中的应用刚刚起步,其建设、普及的速度远高于运维管理方式及手段的完善。在输电线路安全运行管理方面,国内少有优秀案例可供参考。结合传统输电线路安全监管上存在的不足以及电力系统技术发展形势,设计输电线路通道可视化系统,通过对整个线路网络的可视化管理,降低人工运维需求、提升安全风险挖掘效率,带来一种更加高效、可靠的安全监测方式。
1、 输电线路通道可视化系统技术特点 1.1、 VR技术 VR技术的融入在获取输电线路通道可视化系统监控高清现场画面的同时,能够虚拟出与通道相关的情境,呈现出逼真的通道周边环境、通道布局等,为输电线路运维管理提供更丰富的信息依据。
1.2、 图文一体化技术 图文一体化技术使得可视化系统的业务审批过程与现场图形信息相结合,采用图形化的方法,为输电线路通道管理重点任务的审批提供支持。
1.3、 Openlayer与Three.js技术 Openlayer技术被应用在系统设计过程中,该技术能够访问以标准格式发布的地图数据,辅助GIS技术的应用。Three.js技术是一种3D引擎,可进行运维管理立体模型的搭建。
2、 输电线路通道可视化系统技术实现 2.1、 监控终端技术 输电线路通道可视化系统监控终端主要为高清视频监测设备、电源系统和其他配套设施。将高清视频监测设备安装在塔杆主材上,用于采集输电线路通道的运行信息,获取到的视频资料首先存储在与塔杆相邻的变电站中。例如球型高清视频监测设备。该种监控设备的旋转角度为360°,最远监控距离为500m;采用CCD型感光器,尺寸为1/4″;镜头型号为36x,水平视距在1.7～57.8。观测其拍摄的实际通道画面,清晰度优异,即便在恶劣天气状况下画面质量也较高。由于特高压输电线路一般设置在偏远地区,周边很难存在供电系统,因此在通道可视化系统中采用太阳能供电系统,对设备进行供电。该太阳能供电系统的运行原理为:阳光照射充足时,太阳能系统在为用电设备供电的同时,给自身蓄电池充电;当光照不足时,由蓄电池为用电设备供电。目前,有单位提出以风光结合发电系统代替单独的太阳能发电系统,进一步提升供电电源的稳定性。
2.2、 通信网络技术 2.2.1、 网络结构设计 目前主流电力通道运维管理系统的通信网络结构为C/S和B/S,通过远程控制,实现对电力通道的监管。可视化通信网络结构要求采用2B/S,以浏览器或Web服务器为依托,任何服务器都可被当作客户服务程序,可接收由浏览器发出的超文本标记语言。客户服务界面与一般的浏览器大致相同,可通过URL向终端服务器传输请求,然后再由超文本标记语言将最终的处理结果反馈到浏览器界面。例如,当提出数据查询请求或数据操作请求时,可借助网关截面技术或将Web服务器与Internet服务器相整合,更好进行请求处理和反馈。相较于传统电力通道管理系统的C/S网络结构,这种新结构存在明显优势,如B/S结构仅通过浏览器进行信息反馈,无需向系统添加逻辑框架,兼容性更高,可适用于多种计算机。另外,C/S网络结构还能提供一定的网络共享功能,软件开发过程的重点放在服务器软件,多种软、硬件系统均可正常使用。
2.2.2、 网络硬件选择 输电线路通道可视化系统的通信网络分为全无线、光纤无线结合和全光纤三种类型。其中,全无线又分为公用3/4G网络和自建网络。使用公用网络的优点是造价低、效率高,若输电线路通道区域存在公网信号且监测点分布较散,可选用这种方案。特高压输电线路敷设地大多偏远,因此该方案可实践性并不强。自建网络通过多点技术、LET技术,依照原本的地形、塔杆分布特点等将通道分段,集中建设基站,将每段通道的监测信息传输至最近的变电站。光纤无线结合沿输电线路敷设光缆,并在光缆接头处所在的塔杆设置通信装置,包括光通信设备和无线通信设备两种。其他塔杆上仅安装无线通信设备。这种方式能够整合光纤和无线的优势,覆盖范围更广,且不受到塔杆排布的限制。全光纤在输电线路沿线敷设架空光缆,每个监测点都安装光缆接头盒及光通信设备,即实现监测点的全光纤覆盖。该方案的设置需要为光缆设置单独的塔杆系统。以上三种方案的选择需要结合输电线路通道具体情况进行,可将几种方案混合使用。
2.3、 监控中心技术 2.3.1、 系统整体架构 系统整体架构包括五个部分,分别是用户层、应用层、服务层、数据层和设施层。用户层为管理者的操作终端,通过该层级获取、监测输电线路通道的实时运行数据,并进行一定的操作和调控。用户层的使用主体包括输电管理单位、计划发展部门及信息监控中心。应用层负责输电线路通道可视化系统功能的实现,本文设计的可视化系统融入VR技术,应用层建立在VR全息教建模的基础之上。应用层实现的功能有高清视频监控、数据信息管理、电力通道管理规划、系统数据分析等,各个功能模块之间相互独立又相互协调,提供更佳的系统功能体验。服务层包括中间件、业务组件和GISCOM组件,为可视化系统创建底层运行条件,并进行功能定义。数据层存储来自通道监控终端获取的各项信息,在此进行数据的整理、分类、分析和管理,系统其他模块所需的信息均由数据层提供。设施层包括服务器和网络硬件两部分,为系统运行提供支持。此外,设施层可在各类服务器支持的基础上,为数据访问提供条件。 2.3.2、 系统功能设计 (1)网络管理功能。网络管理功能中最基本的是通道监测,对整个网络中的监控点进行集中管理,确保各监控点的通信情况均在可视化范围内,监测通道是否存在异常并在第一时间给出提醒【2】。拓扑管理能够根据用户需求,对网络拓扑工具进行自定义管理,例如,结合输电线路通道实际情况,选择网络设备的安装位置,使得整个拓扑视图更加直观、清晰。性能管理功能对网络性能进行监控,分析其状态并给出监控及分析数据。挖掘网络性能漏洞,依照既定的指标对重要节点处的网络性能进行评价。(2)视频管理功能。视频管理功能下设实时管理、巡检管理、存储调取及设备管理四个子功能模块。其中,视频实时管理是视频的播放、切换、语音对讲等操作。巡检管理主要是对播放和云台进行控制。存储调取功能模块提供视频查询、回放、搜索、下载等功能。设备管理是对视频台账、参数、传输方式、终端监控涉笔的管理。(3)电源管理功能。首先,管理电池系统的出厂、巡检、维修等信息进行管理。其次,实时监测电池运行状态,获取电流、电压、负载、温度、剩余电量、充放电频率等信息。最后,收集电源的各项历史信息,以便对其工作状态做更正确的分析。
2.4、 信息存储技术 通道可视化系统长时间采集视频信息,加上高清视频的影响,其信息体量非常庞大,在传输过程中需要占用较大的宽带。为确保获取视频信息的安全与完整,同时降低网络运行压力,选择采用分级存储的方式,对视频信息进行保存。(1)塔杆级:高清视频监控终端本身安有存储卡,可实现监控视频的实时保存。用户可结合自身需求,设置定时存储或移动侦测触发采集等工作状态。监控终端工作时长为12h/d,按照1280x720、15帧的高清视频计算,连续存储7d,选用64G存储卡即可。(2)变电站级:以断点续存的方式将前端采集的视频信息存储至变电站。该方式的优点就在于整合了网络存储和本地存储两种方式。常见的高清监控装置一般不具备自身存储功能,仅依靠后端进行数据存储,这样的方式对网络质量要求较高,若网络稳定性不足,很容易出现数据丢失、受损问题。因此在监测终端设置视频缓冲区,以免因传输负荷过大导致网络不稳、终端导致资料丢失。例如当出现断网情况时,前端可正常对视频数据进行备份,网络恢复后,再将缓存区中的数据存储到后端硬盘。连续存储30d,若每个变电站接入30个监控终端,设置硬盘4TBx2即可。(3)主站级:在监控中心设置存储磁盘,将来自终端的信息分裂存储在磁盘中,并进行检索和调取。存储时间为2年,需要8x4TB的磁盘阵列。
3、 结束语 本文对输电线路通道可视化系统关键技术进行了分析,通过分布于输电线路沿线的高清监控装置,对线路运行状态进行实时监测。该系统的应用对于提升输电线路运行安全性及稳定性非常关键,随着相关技术的发展,将有更多先进技术被融合到可视化系统当中,提升输电线路运维管理的智能化、可视化水平。