本系統(tǒng)采用我公司專門針對線路覆冰監(jiān)測開發(fā)的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數(shù)據(jù)，減少了設(shè)備和線纜數(shù)量，方便安裝維護(hù)，提高了測量精度。此做法為屬創(chuàng)。

武漢風(fēng)河計算機科技有限公司位于武漢光谷，是專業(yè)從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、儀器儀表等產(chǎn)品開發(fā)及工程應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè)。   公司擁有一支由博士、碩士組成的精干研發(fā)隊伍，具有很強的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)能力，在ARM、DSP、MCU等應(yīng)用系統(tǒng)方面有著深厚的技術(shù)積累，先后與富橋電子、國家地震局、武漢大學(xué)、武漢高壓所等單位合作開發(fā)了軍用多功能通信終端、重力儀、拉力測試機、曲線儀、高速鐵路軌道精調(diào)系統(tǒng)、浸漆烘箱自動控制系統(tǒng)、發(fā)電機控制系統(tǒng)、電鍍控制設(shè)備、高速公路車流量統(tǒng)計系統(tǒng)、高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)等測控產(chǎn)品。   風(fēng)河科技是華中地區(qū)zui早開始從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究與開發(fā)應(yīng)用的公司，研發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品主要包括：Zigbee開發(fā)套件、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真器/編程器、無線數(shù)據(jù)采集/測量/傳輸模塊等，Zigbee開發(fā)套件的用戶包括武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、武漢科技學(xué)院、福州大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、北京大學(xué)等眾多高校，其無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、鐵路、油田、煤礦等行業(yè)。   公司針對SPF（Specific Pathogen Free）動物實驗室等開發(fā)的綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其軟、硬件全部采用自研產(chǎn)品，具備溫度、濕度、微壓差、氨氣濃度、音視頻等監(jiān)控功能，已在中科院武漢病毒所、華中科技大學(xué)激光實驗室、湖北省醫(yī)院工業(yè)研究院、湖北省人民醫(yī)院、武漢大學(xué)中南醫(yī)院等單位成功投入運行，深受用戶好評。   公司針對國家“智能電網(wǎng)”建設(shè)的需求開發(fā)的FH-9000系列高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)，種類齊全，擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)，已在山西、遼寧、北京、江蘇、四川、廣西、云南等地得到廣泛應(yīng)用。   湖北富橋電子有限責(zé)任公司（原湖北有線電總廠）是風(fēng)河科技合作生產(chǎn)企業(yè)。該公司始建于1969年，是中華人民共和國工信部定點生產(chǎn)軍、民用電話機、通信終端的骨干企業(yè)，2003年改制為股份制企業(yè)，2004年獲頒軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認(rèn)證書，2007年通過ISO9001:2000質(zhì)量體系論證。公司早期產(chǎn)品以軍、用電話機為主，品種齊全，居全國同行業(yè)之冠，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國、印度、俄羅斯等國家和地區(qū)。先后投資2000萬元，引進(jìn)德國西門子公司全套產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)檢測設(shè)備，如全自動波峰焊機、SMT貼片機、BGA焊接臺、工業(yè)X光機、電路板載件測試儀等，技術(shù)條件在國內(nèi)同行業(yè)處于領(lǐng)先地位。公司現(xiàn)有科研、生產(chǎn)、管理類職工300余人，擁有固定資產(chǎn)凈值2800萬元，各類儀器設(shè)備300余臺（套），生產(chǎn)區(qū)占地面積74000多平方米，廠房建筑面積39990平方米，年產(chǎn)各類電子產(chǎn)品100萬臺（套）。   風(fēng)河科技真誠期待與您合作！

應(yīng)用背景

在冬季，我國南方地區(qū)的高壓輸電線路會產(chǎn)生覆冰現(xiàn)象，嚴(yán)重時導(dǎo)致桿塔荷載過大，導(dǎo)線弧垂變大，脫冰時導(dǎo)地線發(fā)生跳躍等現(xiàn)象。2008年，我國南方地區(qū)發(fā)生雪災(zāi)，在廣西、云南、貴州、湖南等地，發(fā)生了大量的桿塔倒塌、導(dǎo)線斷裂事故，造成大范圍停電，給國民經(jīng)濟造成而來嚴(yán)重影響。

FH-9007高壓輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)采用線路圖像實時監(jiān)視及檢測導(dǎo)線拉力綜合方法來監(jiān)測架空線路覆冰，可以對線路覆冰形成的氣象條件、覆冰形成過程和覆冰的嚴(yán)重程度進(jìn)行全過程的實時監(jiān)測。本系統(tǒng)采用我公司專門針對線路覆冰監(jiān)測開發(fā)的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數(shù)據(jù)，減少了設(shè)備和線纜數(shù)量，方便安裝維護(hù)，提高了測量精度。此做法為屬創(chuàng)。

該系統(tǒng)采用太陽能電池板+蓄電池供電，安裝方便。投入運行后，可全天候工作，達(dá)到實時監(jiān)控的效果。運營部門能及時掌握導(dǎo)線覆冰狀況狀態(tài)及發(fā)展趨勢，據(jù)此科學(xué)安排除冰檢修，有效預(yù)防導(dǎo)線“鞭擊”、崩斷，桿塔壓垮等事故，減少經(jīng)濟損失，提高線路安全運行及信息化管理水平。

  

系統(tǒng)組成

  本系統(tǒng)由若干監(jiān)測子站和服務(wù)器組成。其中，監(jiān)測子站部署在電力桿塔上，其自身又由監(jiān)測子站主機和一系列數(shù)據(jù)采集單元等組成。監(jiān)測子站主機內(nèi)置GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)通信模塊、充電控制器等，監(jiān)測子站負(fù)責(zé)從各采集單元接收數(shù)據(jù)，并將其通過GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。數(shù)據(jù)采集單元包括拉力/傾角采集單元、微氣象采集單元、圖像采集單元等。

服務(wù)器部署在監(jiān)控中心機房內(nèi)，能夠集中顯示所轄各高壓輸電線路桿塔周圍的現(xiàn)場導(dǎo)線覆冰狀況，并能對各監(jiān)測子站進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。在服務(wù)器上主要運行服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)庫，需要配備的設(shè)備包括防火墻、寬帶連接、UPS電源等。

表1：監(jiān)測子站設(shè)備清單：

序  號	名   稱	數(shù)量	備注
1	監(jiān)測子站主機	1臺
2	太陽能電池板	2塊	50W/塊， 共100W
3	蓄電池箱	1臺	100Ah/12V
4	攝像機	1臺	帶防覆冰罩
5	導(dǎo)線拉力/傾角傳感器	3臺
6	地線拉力/傾角傳感器	2臺	可選，通常拉力量程較導(dǎo)線小
7	微氣象采集單元	1臺	采用超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器

產(chǎn)品特性

·         采用我公司專門針對線路覆冰監(jiān)測開發(fā)的傾角/拉力一體化傳感器，能同步采集拉力和傾角數(shù)據(jù)，減少了設(shè)備和線纜數(shù)量，方便安裝維護(hù)，提高了測量精度。此做法為屬創(chuàng)，其它公司的覆冰監(jiān)測產(chǎn)品均為采用分立的傾角傳感器和拉力傳感器。

·         通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G網(wǎng)絡(luò)；

·         為工業(yè)級產(chǎn)品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環(huán)境；

·         系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計，采用動態(tài)電源管理策略以滿足節(jié)電要求；

·         配備完善的后臺軟件，具有數(shù)據(jù)存儲、歷史數(shù)據(jù)查詢、報表、打印、曲線圖繪制等功能，可對桿塔狀態(tài)進(jìn)行趨勢分析；

·         滿足電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置通用技術(shù)規(guī)范》（Q / GDW 242-2010）。

·         滿足電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輸電線路等值覆冰厚度監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)范》（Q/GDW 554-2010）

·         滿足南方電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《南方電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)通信規(guī)約》

·         滿足南方電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輸電線路覆冰監(jiān)測終端裝置技術(shù)規(guī)范》

技術(shù)指標(biāo)

·         攝像機主要技術(shù)參數(shù)： 像素數(shù)：≥ 752（H）X 582（V）（PAL）；低照度：≤0.01Lux/ f1.2；變焦率：≥光學(xué)18倍。

·         云臺主要技術(shù)參數(shù)：預(yù)置位數(shù)量：≥64；水平旋轉(zhuǎn)角度：0°~355°；俯仰角度：0°~90°。

·         傾角測量范圍：雙軸-60°~+60°（可選-30°~+30°或-90°~+90°）；傾角測量誤差：≤±0.05°；傾角測量分辨率：±0.01°；

·         拉力傳感器：量程：7t，10t，16t，21t，32t，42t，55t；測量范圍：5％～100％FS；示值誤差δ（％FS）：≤±0.5  [5％,60％FS] ，≤±1.0  （60％,100％FS]；

·         工作環(huán)境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa；

·         防護(hù)等級：IP65；

·         溫度傳感器：測量范圍： -40℃～+125℃；測量精度：0.5℃； 分辨率：0.1℃

·         濕度傳感器：測量范圍： 0～100％；測量精度：1％； 分辨率：1％

·         風(fēng)速傳感器：風(fēng)速：0～60m/s；測量誤差：≤±（0.5＋0.03V）m/s，V為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值，分辨率：0.1 m/s

·         風(fēng)向傳感器: 測量范圍：0～360°；測量誤差：≤±5°；分辨率：1°

·         工作環(huán)境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa

·         防護(hù)等級：IP65

·         MTBF：≥30000小時

·         太陽能電池板使用壽命：≥6年； 電池使用壽命：≥3年

·         重量：≈30kg

·         適用對象：10KV~800KV高壓輸電線路

?   監(jiān)測子站：

監(jiān)測子站主機內(nèi)置主控板、3G/4G無線通信模塊、蓄電池充電控制器等，外部與太陽能電池板、蓄電池及拉力/傾角采集單元、風(fēng)速風(fēng)向采集單元、圖像采集單元等組成監(jiān)測子站。監(jiān)測子站具以下功能：

（1）主動按設(shè)定周期上傳現(xiàn)場架空線路前端拉力/傾角采集單元、風(fēng)速風(fēng)向采集單元獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)；

（2）采集圖像和視頻信息，并可根據(jù)遠(yuǎn)程指令轉(zhuǎn)動云臺；

（3）實時響應(yīng)服務(wù)器指令，上傳實時數(shù)據(jù)和一定范圍內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)；

（4）具有休眠、喚醒功能，以節(jié)省電源。休眠期間支持短信；

（5）具有失電數(shù)據(jù)保護(hù)功能；

（6）具有故障自診斷及自恢復(fù)功能；

（7）支持報警及報警閾值設(shè)定；

（8）支持遠(yuǎn)程復(fù)位；

（9）支持聯(lián)網(wǎng)參數(shù)設(shè)定（更改及查詢服務(wù)器IP、端口）；

（10）             支持密碼設(shè)定、子站編號設(shè)定；

（11）             支持校時及時間查詢；

（12）             支持對設(shè)備供電電壓的監(jiān)測功能。

?   服務(wù)器：

服務(wù)器為部署在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計算機，運行監(jiān)控軟件，通過訪問Internet得到數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心對現(xiàn)場高壓輸電線路緣子（導(dǎo)線）弧垂、風(fēng)偏以及溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、顯示、統(tǒng)計報表并結(jié)合高壓輸電線路自身設(shè)計參數(shù)進(jìn)行分析，實現(xiàn)導(dǎo)線覆冰實時預(yù)警和監(jiān)測功能。

（1）具有實時、定時自動接收監(jiān)測子站采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)功能；

（2）具有遠(yuǎn)程設(shè)置數(shù)據(jù)采集密度功能；

（3）具有自動采集時間，并能向監(jiān)控子站發(fā)送對時命令功能；

（4）具有終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測功能；

（5）具備報警提示功能；多種報警方式，報警信息發(fā)送到相關(guān)人員上（多部）；

（6）報警提示信息將提供報警測點的準(zhǔn)確地理位置、測點名稱以及本次報警的詳細(xì)時間，同時在平面圖上測點所在位置變成紅色；

（7）具有設(shè)備管理功能和存儲服務(wù)功能；

（8）本系統(tǒng)軟件平臺能夠同時在B/S及C/S方式下工作；

（9）多方式遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程WEB、客戶端系統(tǒng)控制；

（10）           對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析和輸出，根據(jù)需要選擇不同的監(jiān)測點、不同的時間段，將數(shù)據(jù)以各種報表、統(tǒng)計圖、曲線等方式顯示出來；

（11）           具有擴展功能；

（12）           各地市局的監(jiān)控中心與省公司監(jiān)控中心采用有線網(wǎng)絡(luò)連接方式組網(wǎng)，省公司監(jiān)控中心可以直接調(diào)用各地市局監(jiān)控中心監(jiān)測的數(shù)據(jù)，了解各監(jiān)控點運行情況；

（13）           提供對外數(shù)據(jù)接口，可以與其它MIS系統(tǒng)互聯(lián)；

（14）           操作簡單，界面美觀；

可終身升級。

應(yīng)用案例

FH-9007輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)成功應(yīng)用于廣西某地項目，采用視頻圖像監(jiān)測和導(dǎo)線拉力監(jiān)測相結(jié)合的方法來監(jiān)測架空線路覆冰。該系統(tǒng)已投入使用2年，運行情況良好。該系統(tǒng)同樣成功應(yīng)用于四川某地項目，運行時間已經(jīng)達(dá)到了3年，運行情況良好，深受客戶好評。

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