智能电网输变电设备综合状态监测系统无线网络

高压输电线路是国民经济的大动脉，为保障其安全稳定运行。电网公司按照“以防为主，防控结合”的原则。构建起了“电网输变电设备综合状态监测系统”，并不断引入新的可靠技术以实现更全面、更高效的监测。

输变电设备综合状态监测系统，由相对独立的监测子系统灵活组成，如“导线温度在线监测系统”、“线路弧垂在线监测系统”、“线路覆冰在线监测系统”、“微气象在线监测系统”等等。以实现所需的功能，对输电线导线温度，线路弧垂，线路覆冰状况，杆塔基本情况及当地小环境的相关气象参数进行监测。

早期的“输电线设备综合状态监测系统”由于各类技术及其它原因，无法做到将杆塔及线路的监测信息实时的传输回监控中心，通常是将监测内容或数据以截取成图片、信息包的形式通过GPRS、CDMA等方式定时的传回监控中心。其实时性较低，对杆塔、线路的状态监测产生了延迟或者误判，在一定程度上无法满足输电线路的安全运行指标。

随着无线网络技术的发展，艾克赛尔（iAxel）无线网络推出了符合IEEE802.11系列标准的无线MESH网状网传输设备。其一大特性是智能自组网，即网络节点间相互自动握手，组成通畅的数据通道，当单一节点网络故障时，其它节点会自动搜寻相邻可接入节点信号进行网络自愈合，保障数据的持续传输。故障节点恢复正常之后，设备对网络会自修复，选择最佳路径传输数据。艾克赛尔（iAxel）无线网络MESH设备的这一特性，既简化了传输通道的维护，又极大提高了整个系统工作的可靠性。

艾克赛尔（iAxel）无线网络MESH设备AX9800 MTA285T工作在2.4GHz、5.8GHz两个免执照频段，技术领先，和传统GPRS、CDMA技术相比，具有几十、上百倍的超高带宽，满足了输电线设备综合状态监测系统实时动态视频监控功能对数据传输速率的需求，完善了监测系统的功能，提高了监测的性能。

由艾克赛尔（iAxel）无线网络MESH设备所组成的网络为电网公司的内部专用网络，具可靠的信息保密性能。采用此设备构建的监测系统，数据传输不经由电信运营商系统的中转，大大降低了网络延时，且避开了公众网络的一些不安全因素，不用向运营商缴纳高昂的信道使用费，同时避免了运营商网络出现故障时对排除故障时效的不可控性。

艾克赛尔（iAxel） AX9800 MTA285T具备IP68业界最高防护等级；功耗低，可靠性高，适合采用太阳能供电、感应取电等不同的供电方式；其抗干扰能力强，内置防雷击浪涌模块，高压电网的强电场对其正常工作无影响；产品耐高低温性能经国家有关军工单位检测达到军用级别；产品机壳采用全密闭坚固结构，抗冲击，抗沙尘暴，耐酷暑，耐冰雪，其气象环境适应性高，能在恶劣条件下持续稳定工作，完全符合国家电网公司制定的企业标准和技术规范。在各地电网公司的电网输变电设备综合状态监测系统中普遍使用，得到了电网公司的肯定。

艾克赛尔（iAxel）无线网络MESH设备使输电线设备综合监测系统传输实时的动态视频成为可能，且能更加及时的传输更多监测数据，完全满足电网运行安全的行业标准。

项目应用实例：

根据业主要求，实现对超高压输变电设备的视频及其状态参数进行无线远程监控，安装视频监控，气象监控，杆塔倾斜监控，通过无线传输的方式传输到变电站进入变电站的通信网络系统，传至监控室，并开发线路监测系统的软件平台。使监控系统正常运行，达到预期效果。

输电线路空间分布如下图所示。其杆塔间距大概在500米左右，输电线总长约80Km。

系统设备组成:

输电线路视频采集及状态监控项目整体由数据采集监测、无线网络平台搭建数据传输、主站监控平台建设三部分组成。

1、数据采集监测：监控点分布在输电线路的杆塔上，监测监控的数据为：气象（风速、风向）、倾斜、温度、视频、电池电压。

(1)视频监控点，选用一体化智能低速球形摄像机、视频服务器；可视范围半径大于800米（实际测试），云镜水平旋转范围为0-355°，垂直旋转范围为：0-90°。

       (2) 气象（风速、风向）、温度、倾斜等，选用微气象传感器、倾斜传感器。

(3) 安装塔位：共有25个点位需要安装传感器以及无线传输设备，分为几种类型：

a)配备有摄像机，以及倾斜、气象等传感器

b)配备有摄像机，以及倾斜、气象等传感器，同时担当信号接力传输点。

c)汇聚传输点，接收其他塔位无线网络数据，配有AP模块满足巡线人员非接触巡检。

d)信号落地点，接收来自其他塔位传来的无线网络数据，并转发至变电站机房。

2、无线网络建设：系统采用艾克赛尔（iAxel）无线网络MESH设备、天馈系统，搭建传输网络，进入变电站的通信网络系统。信号汇聚点用笔记本电脑在杆塔下方可通过传输装置的AP获取其他杆塔状态信息。

3、监控平台建设：一套完整的监控系统，监控每条输电线路的监控点的微气象、倾斜、温度等参数和视频监控，在监控平台上进行云镜控制，检测监控输电线路的线路状态和杆塔附近及本身的状态（防盗、山火、冰雪等）。相关软件用于完成此类功能。

4、供电电源：采用太阳能供电的方式，备用电源采用DC12V蓄电池。太阳能板五年内输出为设计输出90%，逐年衰减。蓄电池寿命为2年，设计使用天数为连续4个阴雨天正常工作。控制器寿命为5年。

㈡ 系统软件功能（效果）

输电线路在线监测及分析软件部分主要是对输电线路上的在线监测设备所监测的数据进行采集、控制、处理，存储，分析，能够很方便的查询到各监测点的在线数据。主要功能包括数据采集、实时监控、历史数据查询、统计分析等功能。