输电线路走廊山火监测技术研究与应用
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作者:秦志华
摘 要：本文首先分析了输电线路走廊山火监测系统，其次分析了输电线路走廊山火监测技术，最后通过应用实例分析了输电线路走廊山火监测技术及系统，旨在为输电线路走廊山火监测技术研究与应用提供参考意见，以此来降低电网山火跳闸概率，提高电网防山火效果，实现对山火重点防范电网区域的重点监测与监控。在电网规模日渐扩大的形势下，山区、林区内的输电线路数量在不断增加，此地区内输电线路相比较其他地区而言受山火的威胁和影响更大。
关键词：输电线路 走廊山火监测技术 应用
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2019）07（c）-0031-02
1 输电线路走廊山火监测系统
在对目前输电线路走廊山火监测系统及其应用技术应用优势和劣势进行综合分析之后，建立了更加规范和具有技术含量的输电线路走廊山火监测系统，以此来实现对卫星遥感山火监测数据的有效统计、分析、传输，同时传输经过数据处理系统处理后的数据信息，以此来快速准确的找到火险发生地点并进行及时预警，以此来为输电线路走廊山火监测工作的进行提供技术支持和数据支持。
1.1 获取卫星遥感山火监测数据
在输电线路走廊山火监测系统中，山火监测遥感数据来源于国内的风云卫星和美国的NOAA、EOS三类极轨气象卫星，具体包括FY-1D（过境时间在14～15点之间）、NOAA16（过境时间在17～19点之间）、NOAA18（过境时间在13～14点之间）、TERRA（过境时间在10～11点之间）、AQUA（过境时间在13～14点之间）[1]。这些卫星监测到的数据属于全球无偿信息，这些信息在国内由气象部门负责接收和处理，因此，山火监测部门需要与气象部门取得合作，以此来及时获取卫星遥感数据。
1.2 判断输电线路火险并警告
输电线路走廊山火监测系统从卫星遥感数据中获得的数据主要为过境卫星名称、数据接收时间、火点经纬度坐标、数据分发时间、火点像素等。随后通过输电线路火险判定计算方式，来测量监测火点数据，并辨别火险类型，以及火险范围是否和输电GIS数据库线路走廊缓冲区出现了重叠，这样系统便能够与给出具体的火险位置，同时还能提供卫星遥感时间等关键信息，从而起到警告的作用。
2 输电线路走廊山火监测技术
2.1 林火判定计算技术
在检测火险范围是否和输电GIS数据库线路走廊缓冲区出现重叠后，如果出现了重叠情况，系统运行后台便需要结合火源经纬度数据和火险发生的具体位置及其杆塔号，同时启动火险发生具体位置处的视频设备的录像功能，将火险信息发送给当前的线路管理人员，线路管理人员便可以结合系统信息、观看录像视频、查看遥感信息和气象信息、山火蔓延走向分析图，制定合理规范的山火扑救方案，以此来做到在最短时间内扑灭山火[2]。这样可以为山火扑救工作的进行提供更多技术支持，不但有利于山火扑救工作的高质量高效率进行，还能够减少山火造成的财产损失和人员伤亡。
2.2 视频及智能传感技术
结合监测地区输电线路分布规律、输电线路走廊环境、输电线路走廊运行情况，系统可以通过视频解压缩技术、智能传感技术、无线通信技术、太阳能供电技术，在山火多发区、山火易发区的输电线路杆塔设置防山火监测预警终端设备，以此来做到对输电线路走廊山火监测重点区域的良好监测，并做到实时监测。具体来讲，防山火监测预警终端设备主要由火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器、气象传感器、全方位监控摄像机组成，此设备的电力来源是太阳能，通过联通/电信4G+WIFI实现数据传输和视频传输。
防山火监测预警终端设备在没有山火预警信息的情况下，会定时向系统的后台传输气象传感器监测到的气象视频和数据，如果设备中的火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器监测到被监测区域内出现了异常现象，便会自动启动全方位监控摄像机的录像功能，同时将火险预警信息发送给系统后台。这样线路管理人员便能够结合设备的传输的警告信息和信息开展相应的管理工作，在发生火险时，可以通过远端网络查看火险发生地点的情况，如果发现了山火，便可以在系统后台中看到山火发展趋势，在此基础上制定的山火扑救方案会更加规范和合理，这样便可以尽量将山火消灭在萌芽状态下。
本次防山火监测预警终端设备应用的数据传输和视频传输方式，即联通/电信4G+WIFI方式具有通信效率较高、安全性较强等应用优势。应用此技术之后，在有4G信号的监测范围内，数据和视频便通过4G信号进行传输;在没有4G信号的监测范围内，数据和视频便通过WIFI+无线接力方式被传输到有4G信号的监测范围内，随后再通过4G信号进行传输。由此可见，联通/电信4G+WIFI方式在无信号覆盖的地区、人烟稀少的山区、巡视难度较大的地区、海拔较高的地区的输电线路走廊山火监测工作中具有十分深远的应用意义，并且能够做到对火灾地点的远程监控[3]。
3 输电线路走廊山火监测技术及系统应用实例
将本次输电线路走廊山火监测技术及系统应用到重点防山火监控区域之后，系统发出的准确火险警告已经有数余条，重点防山火监控区域均位于偏远山区，并且输电线路两旁存在大量杂草，曾经发生或山火隐患，这也证实了系统应用的有效性。
例如，在2018年9月20日14：25，系统后台便发出了火险预警信号，显示重点防山火监控区域内的一个杆塔附件出现了火险。此线路负责人员立即调取了后台中的相关数据和视频，获取了火险发生地点附近卫星的遥感数据及其经纬度信息，同时打开了山火发展趋势分析系统和气象监测系统。通过卫星的遥感数据、气象监测信息、火险发生地点视频可以对山火情况进行初步判断，由此可以得知山火程度为中等，由人为因素导致，火势较为凶猛，火灾现场最高气象温度可以达到34℃，相对湿度最低可以达到40%，全天未降水，风速较慢，如果不对此山火进行及时有效的控制，可能演变为大规模森林火灾，这是因为火灾发生地点附近为森林火灾重点防范区域，同时山火一旦蔓延会危及到附居民的生命和财产安全。在对此次火险进行了具体分析之后，工作人员结合相关数据和信息执行了规范的山扑救方案，一组工作人员负责切断负荷并建立隔离带，一组工作人员负责灭火。经过工作人员的1个多小时的努力，山火被及时扑灭，并且没有大面积蔓延。
在对输电线路走廊山火监测系统进行实践应用的过程中，也发现系统存在一定的局限性，具体如下。第一，受到卫星过境时间限制，系统无法做到实时监测[4];第二，卫星监测数据会收到遮挡云层的影响，因此在恶劣环境下无法准确获取信息。
4 结语
应用输电线路走廊山火监测技术之后，系统能够在山火发生的第一时间将信息传递给预警系统，维护人员便可以通过现场监控视频来制定抢救方案，以此来提高山火抢救预警效果减少山火损失，同时系统中的卫星遥感功能能够做到对整体监测地区的监测，但是不能做到实时监测，这会给火山预警防范造成难度。
参考文献
[1] 朱时阳，邓雨荣. 输电线路走廊山火监测技术研究与应用[J]. 广西电力，2016，36（3）：25-27.
[2] 雷国伟，何伟明，林健枝.架空输电线路走廊防山火综合监测系统实现与应用[J].电气技术，2017（12）：112-115.
[3] 李广凯，王庆红，高松川.山火条件下架空输电线路闪络及监测技术的研究现状分析[J]. 电测与仪表，2017，51（20）：122-128.
[4] 陆佳政，刘毓，吴传平，等. 输电线路山火卫星监测与告警算法研究[J].中国电机工程学报，2015，35（21）：5511-5519.
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