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摘要：近年来，输电线路防外破智能预警系统得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了预警系统的原理以及系统的基本结构，并结合相关实践经验，分别从限高检测、入侵检测等多个角度与方面就该系统的功能实现展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：输电线路；防外破；智能预警；系统
1概述
输电线路电力设施是电力工业发展的物质基础。长期以来，我国政府一直重视电力工业的发展，先后制定颁布了多项电力设施保护的相关法律法规，为输电线路电力设施保护工作提供了有力的法律依据。但输电线路走廊内违章施工的事件仍然时有发生，严重威胁线路的安全运行。本人从技防角度入手，对输电线路防外破智能预警系统进行研究，弥补人防、物防措施的不足，完善输电线路防外破人、物、技三防措施，全方位开展输电线路防外破工作。
2预警系统的原理
在输电系统当中，以具体输电任务的各种要求为基础和依据，进一步提高分级其输电线路。第一级的位置就是杆塔的终端主机，可以初步的判断线路是否发生了故障，第二级位置就是后台的主机系统，可以精确的判断线路的故障类型。在通常情况下，输电线路的信息发送主要是利用杆塔终端主机、利用杆塔终端主机，分析和比较信息的过程中，如果发生异常的情况，那么后台主机就会发出信息，后台主机就会接收到相关的命令和视频图像信息，这样一来，后台的主机系统可以更加深入的分析出现的故障。
杆塔终端主机发送信号之后，后台的主机可以在线接收到，主机中心处理器利用综合分析和系统建模方法，具体的分析和检测到的数据，这样可以准确的给予判断，确定线路是否发生了外物入侵导线安全防区的判定。
设备安装的高度距离地面6-8米，防区设定按输电导线弧垂5米（110kV）、6米（220kV）、8.5米（500kV）位置设定离导线安全纵向距离三级预警防区。当管理人员或监控室通过手机或计算机向激光报警控制主机发布“布防”指令后系统进入工作状态，一旦发生物体接近高压线警戒距离值时，触发报警现场高音喇叭发出声响警报“高压危险，注意安全”的语音提示，主机同时将报警信息通过GSM无线网络发送给相关管理人员，管理人员可以直接进行远程喊话提示，或与电力110实现联网处置，同时视频监控联动，设备同时设定物体越过初始警戒值后进一步靠近高压线时的多档报警值，便于管理人员评估外物体高危动作风险，采取紧急操作措施。
3系统的基本结构
3.1电源系统
电源系统的主要包括三个部分：太阳能电池板、蓄电池、电源控制器。电源系统通常都是在输电杆塔上方进行安装，现场并没有可以供电的交流电源，主要是利用太阳能进行供电。选择适当的太阳能电板和蓄电池，并且利用低功耗的设备进行配合，系统可以得到可靠的运行，将前期施工安装和后期的维护施工得到有效的缓解。
3.2无线传输系统
采取数字化压缩处理模拟视频信号，转化出来的视频流可以更加方便的移动通信网络和互联网上进行传输。近些年，以MPEG-4为基础的视频压缩方式，自身具有高效的压缩比和高度的分辨率，在网络视频会议和网络视频架空和数字电视等各种领域当汇总得到广泛的应用。利用MPEG-4格式，可以提供更高质量的视频服务，在以无限技术为基础的视频监控领域当中，得到更加广泛的应用。
3.3前端探测系统
前端探测系统主要包括视频采集单元、激光探测模块等部分，可以在有效范围当中，有效的采集外力破坏的行为。并向管理平台或手机发送告警信息。
3.4后台监控系统
智能预警系统在输电线路防外破中的运用的核心就是后台监控系统，主要包括主站和客户端，主站系统结合了通信规约，利用浏览器，可以实现高速访问的大容量数据库系统和WEB发布系统，可以发挥参数预警和数据处理等等功能，可以收集分析现场的实时数据，展示状态告警信息，有效的控制和管理前端系统。
4系统的功能实现
4.1限高检测
4.1.1设计目标。防外破用电子限高检测装置，必须准确地检测出外物是否符合限制高度，一旦车辆或树木等外物接近超过允许高度接近输电线路时，检测设备能够自动触发告警系统，第一时间启动声光示警设备，同时将报警信号传输至后台监控通知相关巡视人员，性能应稳定可靠，尽量减少漏报和误报的情况发生。
4.1.2基本原理。限高检测的主动探测装置采用激光入侵探测器，主要由激光发射装置和激光接收装置构成。前者由激光发射器、可调制激励电源及相应的方向调整机构组成，后者由激光接收器、光电信号处理器及相应的支撑元件组成。该系统可装置在防护区域的进入端（一侧杆塔）装设激光发射机，定向发射激光束通过光学反射器或直接射向探测区域。在探测区的接收机（对侧杆塔）将接收的光信号转换成特征信号，并经鉴别器处理。显示绿灯时表示信号正常，继续保持监视状态；显示红灯时表示有外物遮断光束，信号失常同时发出报警信号。
4.2异物检测
4.2.1设计目标。输电线路异物检测系统的首要功能就是利用图像处理技术和差异化算法，正确地分析处理监控图像信息，显示可视化结果，报警处理危险的目标；其次，检测系统应根据阴晴、雨雪等天气变化，自动更新动态图像对比所需底图，并使用图像增强技术过滤掉不利因素，从而减少误报率。该系统能够通过安装在杆塔横担上的高清摄像机实时监控重点区域内输电线路导线、绝缘子及金具的异物、舞动和覆冰等重大隐患预警，保障线路安全运行。
4.2.2基本原理。该系统主要通过图像预处理、目标识别和GUI逻辑三个重要模块实现预期目标。图像预处理模块对摄像机采集到的监控图像存在的噪声使用图像去噪算法予以消除，针对大型车辆、施工机械造成的相机抖动问题使用图像配准技术检测并纠正，同时使用图像增强算法对图像的边缘特征、灰度特征等重要信息进行增强处理。目标识别模块基于图像分割法、边界提取和图像数学形态学实现监控图像中的目标提取。GUI模块能够实现设置报警条件规则、画定监控区域、更换底图和识别结果展示，为视频监控云台启动报警提供判定依据。
4.3入侵检测
4.3.1设计目标。入侵检测装置主要用来防范线路杆塔盗窃行为。由于盗窃分子在塔下通常做缓慢移动，该装置应能够通过监测移动物体靠近检测区域的行为或者一段时间间隔内移动物体在杆塔附近指定区域内的活动情况，判断是否存在偷盗行为触发报警信号。运行人员收到预警信息后，通过后台监控系统远程遥控摄像机，进一步确定目标行为，防范人、车等运动目标非法闯入。
4.3.2基本原理。入侵检测利用被动红外探测和雷达探测相结合的原理设计检测装置，并利用CPU单片机判断人体目标行为。被动红外技术能够根据某立体防护空间内热辐射的变化判断该监控区域内入侵者活动，移动物体与背景物体之间的红外热辐射能量变化可转化为电信号，并触发报警信号。雷达探测器采用了高频微波探测技术，探测器能够根据移动物体与雷达之间径向相对运动产生的多普勒频移判断目标是否存在。为降低误判，仅当被动红外及雷达探测同时触发时，CUP才会启动报警信号。
5结语
综上所述，加强对输电线路防外破智能预警系统的研究分析，对于其良好应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的输电线路防外破智能预警系统应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]李平.动态危险点语音广播警示设备在输电线路防外破中的应用[J].通信电源技术.2016
[2]任艳阳，王旭东.基于一体化智能辅助支持的输电线路灾害预测预警系统研究与实现[J].电力学报.2017