秦志華

摘 ? 要：本文首先分析了輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)，其次分析了輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)，最后通過應用實例分析了輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)及系統(tǒng)，旨在為輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)研究與應用提供參考意見，以此來降低電網(wǎng)山火跳閘概率，提高電網(wǎng)防山火效果，實現(xiàn)對山火重點防范電網(wǎng)區(qū)域的重點監(jiān)測與監(jiān)控。在電網(wǎng)規(guī)模日漸擴大的形勢下，山區(qū)、林區(qū)內(nèi)的輸電線路數(shù)量在不斷增加，此地區(qū)內(nèi)輸電線路相比較其他地區(qū)而言受山火的威脅和影響更大。

關(guān)鍵詞：輸電線路 ?走廊山火監(jiān)測技術(shù) ?應用

中圖分類號：TM755 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0031-02

1 ?輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)

在對目前輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)及其應用技術(shù)應用優(yōu)勢和劣勢進行綜合分析之后，建立了更加規(guī)范和具有技術(shù)含量的輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)，以此來實現(xiàn)對衛(wèi)星遙感山火監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計、分析、傳輸，同時傳輸經(jīng)過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理后的數(shù)據(jù)信息，以此來快速準確的找到火險發(fā)生地點并進行及時預警，以此來為輸電線路走廊山火監(jiān)測工作的進行提供技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支持。

1.1 獲取衛(wèi)星遙感山火監(jiān)測數(shù)據(jù)

在輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)中，山火監(jiān)測遙感數(shù)據(jù)來源于國內(nèi)的風云衛(wèi)星和美國的NOAA、EOS三類極軌氣象衛(wèi)星，具體包括FY-1D（過境時間在14～15點之間）、NOAA16（過境時間在17～19點之間）、NOAA18（過境時間在13～14點之間）、TERRA（過境時間在10～11點之間）、AQUA（過境時間在13～14點之間）[1]。這些衛(wèi)星監(jiān)測到的數(shù)據(jù)屬于全球無償信息，這些信息在國內(nèi)由氣象部門負責接收和處理，因此，山火監(jiān)測部門需要與氣象部門取得合作，以此來及時獲取衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。

1.2 判斷輸電線路火險并警告

輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)從衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中獲得的數(shù)據(jù)主要為過境衛(wèi)星名稱、數(shù)據(jù)接收時間、火點經(jīng)緯度坐標、數(shù)據(jù)分發(fā)時間、火點像素等。隨后通過輸電線路火險判定計算方式，來測量監(jiān)測火點數(shù)據(jù)，并辨別火險類型，以及火險范圍是否和輸電GIS數(shù)據(jù)庫線路走廊緩沖區(qū)出現(xiàn)了重疊，這樣系統(tǒng)便能夠與給出具體的火險位置，同時還能提供衛(wèi)星遙感時間等關(guān)鍵信息，從而起到警告的作用。

2 ?輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)

2.1 林火判定計算技術(shù)

在檢測火險范圍是否和輸電GIS數(shù)據(jù)庫線路走廊緩沖區(qū)出現(xiàn)重疊后，如果出現(xiàn)了重疊情況，系統(tǒng)運行后臺便需要結(jié)合火源經(jīng)緯度數(shù)據(jù)和火險發(fā)生的具體位置及其桿塔號，同時啟動火險發(fā)生具體位置處的視頻設備的錄像功能，將火險信息發(fā)送給當前的線路管理人員，線路管理人員便可以結(jié)合系統(tǒng)信息、觀看錄像視頻、查看遙感信息和氣象信息、山火蔓延走向分析圖，制定合理規(guī)范的山火撲救方案，以此來做到在最短時間內(nèi)撲滅山火[2]。這樣可以為山火撲救工作的進行提供更多技術(shù)支持，不但有利于山火撲救工作的高質(zhì)量高效率進行，還能夠減少山火造成的財產(chǎn)損失和人員傷亡。

2.2 視頻及智能傳感技術(shù)

結(jié)合監(jiān)測地區(qū)輸電線路分布規(guī)律、輸電線路走廊環(huán)境、輸電線路走廊運行情況，系統(tǒng)可以通過視頻解壓縮技術(shù)、智能傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)、太陽能供電技術(shù)，在山火多發(fā)區(qū)、山火易發(fā)區(qū)的輸電線路桿塔設置防山火監(jiān)測預警終端設備，以此來做到對輸電線路走廊山火監(jiān)測重點區(qū)域的良好監(jiān)測，并做到實時監(jiān)測。具體來講，防山火監(jiān)測預警終端設備主要由火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、溫度傳感器、氣象傳感器、全方位監(jiān)控攝像機組成，此設備的電力來源是太陽能，通過聯(lián)通/電信4G+WIFI實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和視頻傳輸。

防山火監(jiān)測預警終端設備在沒有山火預警信息的情況下，會定時向系統(tǒng)的后臺傳輸氣象傳感器監(jiān)測到的氣象視頻和數(shù)據(jù)，如果設備中的火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、溫度傳感器監(jiān)測到被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，便會自動啟動全方位監(jiān)控攝像機的錄像功能，同時將火險預警信息發(fā)送給系統(tǒng)后臺。這樣線路管理人員便能夠結(jié)合設備的傳輸?shù)木嫘畔⒑托畔㈤_展相應的管理工作，在發(fā)生火險時，可以通過遠端網(wǎng)絡查看火險發(fā)生地點的情況，如果發(fā)現(xiàn)了山火，便可以在系統(tǒng)后臺中看到山火發(fā)展趨勢，在此基礎上制定的山火撲救方案會更加規(guī)范和合理，這樣便可以盡量將山火消滅在萌芽狀態(tài)下。

本次防山火監(jiān)測預警終端設備應用的數(shù)據(jù)傳輸和視頻傳輸方式，即聯(lián)通/電信4G+WIFI方式具有通信效率較高、安全性較強等應用優(yōu)勢。應用此技術(shù)之后，在有4G信號的監(jiān)測范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)和視頻便通過4G信號進行傳輸;在沒有4G信號的監(jiān)測范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)和視頻便通過WIFI+無線接力方式被傳輸?shù)接?G信號的監(jiān)測范圍內(nèi)，隨后再通過4G信號進行傳輸。由此可見，聯(lián)通/電信4G+WIFI方式在無信號覆蓋的地區(qū)、人煙稀少的山區(qū)、巡視難度較大的地區(qū)、海拔較高的地區(qū)的輸電線路走廊山火監(jiān)測工作中具有十分深遠的應用意義，并且能夠做到對火災地點的遠程監(jiān)控[3]。

3 ?輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)及系統(tǒng)應用實例

將本次輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)及系統(tǒng)應用到重點防山火監(jiān)控區(qū)域之后，系統(tǒng)發(fā)出的準確火險警告已經(jīng)有數(shù)余條，重點防山火監(jiān)控區(qū)域均位于偏遠山區(qū)，并且輸電線路兩旁存在大量雜草，曾經(jīng)發(fā)生或山火隱患，這也證實了系統(tǒng)應用的有效性。

例如，在2018年9月20日14：25，系統(tǒng)后臺便發(fā)出了火險預警信號，顯示重點防山火監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的一個桿塔附件出現(xiàn)了火險。此線路負責人員立即調(diào)取了后臺中的相關(guān)數(shù)據(jù)和視頻，獲取了火險發(fā)生地點附近衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)及其經(jīng)緯度信息，同時打開了山火發(fā)展趨勢分析系統(tǒng)和氣象監(jiān)測系統(tǒng)。通過衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測信息、火險發(fā)生地點視頻可以對山火情況進行初步判斷，由此可以得知山火程度為中等，由人為因素導致，火勢較為兇猛，火災現(xiàn)場最高氣象溫度可以達到34℃，相對濕度最低可以達到40%，全天未降水，風速較慢，如果不對此山火進行及時有效的控制，可能演變?yōu)榇笠?guī)模森林火災，這是因為火災發(fā)生地點附近為森林火災重點防范區(qū)域，同時山火一旦蔓延會危及到附居民的生命和財產(chǎn)安全。在對此次火險進行了具體分析之后，工作人員結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和信息執(zhí)行了規(guī)范的山撲救方案，一組工作人員負責切斷負荷并建立隔離帶，一組工作人員負責滅火。經(jīng)過工作人員的1個多小時的努力，山火被及時撲滅，并且沒有大面積蔓延。

在對輸電線路走廊山火監(jiān)測系統(tǒng)進行實踐應用的過程中，也發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在一定的局限性，具體如下。第一，受到衛(wèi)星過境時間限制，系統(tǒng)無法做到實時監(jiān)測[4];第二，衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)會收到遮擋云層的影響，因此在惡劣環(huán)境下無法準確獲取信息。

4 ?結(jié)語

應用輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)之后，系統(tǒng)能夠在山火發(fā)生的第一時間將信息傳遞給預警系統(tǒng)，維護人員便可以通過現(xiàn)場監(jiān)控視頻來制定搶救方案，以此來提高山火搶救預警效果減少山火損失，同時系統(tǒng)中的衛(wèi)星遙感功能能夠做到對整體監(jiān)測地區(qū)的監(jiān)測，但是不能做到實時監(jiān)測，這會給火山預警防范造成難度。

參考文獻

[1] 朱時陽，鄧雨榮. 輸電線路走廊山火監(jiān)測技術(shù)研究與應用[J]. 廣西電力，2016，36（3）：25-27.

[2] 雷國偉，何偉明，林健枝.架空輸電線路走廊防山火綜合監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)與應用[J].電氣技術(shù)，2017（12）：112-115.

[3] 李廣凱，王慶紅，高松川.山火條件下架空輸電線路閃絡及監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析[J]. 電測與儀表，2017，51（20）：122-128.

[4] 陸佳政，劉毓，吳傳平，等. 輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測與告警算法研究[J].中國電機工程學報，2015，35（21）：5511-5519.