WiMax無線技術(shù)在輸電線路視頻監(jiān)控中的應(yīng)用研究

WiMax無線技術(shù)在輸電線路視頻監(jiān)控中的應(yīng)用研究 　　近幾年隨著智能電網(wǎng)的高速開展，高壓輸電線路不斷延伸，與此同時，外力破壞事故、線路覆冰等事故不斷發(fā)生，線路巡視維護(hù)工作量越來越大，本文分析了傳統(tǒng)的輸電線路巡視檢測伎倆存在的問題，提出了基于WiMax無線技術(shù)的輸電線路智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并對其在山西電力中的試點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行了介紹。 　　【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) WiMax 視頻監(jiān)控 輸電線路 　　1 輸電線路巡視現(xiàn)狀及存在問題 　　輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成局部，但是由于自然環(huán)境復(fù)雜及人為影響嚴(yán)重，一直以來輸電線路都是造成電力事故頻發(fā)的原因?，F(xiàn)階段輸電線路一般采用人工巡視，由于線路桿塔大局部處于山區(qū)地帶，地形比擬復(fù)雜，有的甚至在偏遠(yuǎn)山區(qū)，自然環(huán)境比擬惡劣，這樣造成巡視效率比擬低。另外人員配備缺乏，架空送電線路現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程規(guī)定的巡視種類有：定期巡視、故障巡視、特殊巡視、夜間、交叉和診斷性巡視、監(jiān)察性巡視等，巡視種類繁多，人員配備無法高質(zhì)量的完成巡視工作。 　　2 WiMax技術(shù) 　　隨著科技的進(jìn)步，一種智能化的輸電線路巡視伎倆開始逐漸替代人工巡視，即輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通過在輸電線路的桿塔上安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，通過無線網(wǎng)絡(luò)，將線路周邊的環(huán)境進(jìn)行全方位視頻實(shí)時傳送，讓運(yùn)行管理人員可以24小時實(shí)時監(jiān)控線路及桿塔情況。 　　WiMax，即全球微波互聯(lián)接入，也叫802.16無線城域網(wǎng)或802.16。WiMAX是一項(xiàng)新興的寬帶無線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50km，具有容量大、覆蓋能力強(qiáng)、可靠性高、頻譜利用率高等技術(shù)優(yōu)勢，能在20MHz信道帶寬下，支持高達(dá)75Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。 　　3 WiMax在輸電線路視頻監(jiān)控中的應(yīng)用 　　山西電力高壓桿塔實(shí)驗(yàn)工程處于山區(qū)，自然環(huán)境比擬惡劣，為建設(shè)剛強(qiáng)智能電網(wǎng)必須對現(xiàn)有桿塔進(jìn)行全方位的監(jiān)控，本試點(diǎn)工程即針對山區(qū)特殊的自然環(huán)境提出基于WiMax的無線解決計劃。根據(jù)山西電力的實(shí)際需求，選用以色列Alvarion公司的BreezeNET B14/28 5.8GHz WiMax接入產(chǎn)品。 　　3.1 系統(tǒng)架構(gòu) 　　對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等非實(shí)時業(yè)務(wù)，盡力傳送能夠滿足要求，但是對于音頻或視頻等實(shí)時通信應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)必須能支持具有一定QoS的端到端承載業(yè)務(wù)。如何提高實(shí)時性能，確保通信的QoS，是監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)要求，也是一個技術(shù)難點(diǎn)。Breeze ACCESS NET系統(tǒng)可以提供端到端的效勞質(zhì)量QoS。因此可以通過優(yōu)先級的方式，確保監(jiān)控數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。 　　3.2 山西電力無線監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)計劃 　　此次組網(wǎng)倡議主要波及電力線桿塔無線監(jiān)控系統(tǒng)，倡議采用5.8GHz的頻率來組網(wǎng)。本次項(xiàng)目的覆蓋范圍長20公里，中間均勻分布8座桿塔，即平均400米有一座桿塔，每個監(jiān)控點(diǎn)需要的帶寬為1MHz。這次基站的選址，初步定在有光纖節(jié)點(diǎn)的桿塔上。在每個基站建設(shè)一個基站載扇，基站采用全向天線，接收來自其他桿塔的無線信號。每個監(jiān)控點(diǎn)設(shè)立無線遠(yuǎn)端站來傳遞無線視頻信號，每個監(jiān)控點(diǎn)原那么上與距離自己最近的基站通訊。 　　頻率配置：根據(jù)我國無線電頻率劃分規(guī)定及頻譜使用情況，并參照國際上通用的技術(shù)規(guī)范。在我國范圍內(nèi)5GHz的頻率使用范圍為5725 - 5850 MHz。BreezeACCESS VL設(shè)備的中心頻率從5740MHz到5830MHz，對應(yīng)列表如下： 　　本次項(xiàng)目中我們只要保證相鄰扇區(qū)頻率不同即可。因此，只需要占用兩個頻點(diǎn)，總共占用的信道帶寬僅為40MHz。 　　容量規(guī)劃：本計劃中，每扇區(qū)空中總帶寬為54Mbps，凈帶寬為37Mbps。每個終端站只需占用300K-500Kbps，可以滿足需求。 　　3.3 項(xiàng)目實(shí)施 　　云呂線起始云頂山變電站，終止呂梁變電站，裝置布點(diǎn)根本在靠近呂梁變電站側(cè)，各點(diǎn)關(guān)鍵距離參數(shù)及分析如下： 　　〔1〕140#塔距云頂山站70.3公里，距呂梁站37.7公里。 　　計劃：因離變電站距離超過20公里，所以需布置兩臺WiMax基站，在呂梁變電站放置站內(nèi)WiMax基站。 　　〔2〕離呂梁變電站20公里處桿塔為191#塔。 　　計劃：206#，211#在基站覆蓋范圍內(nèi)，可接入站內(nèi)基站，其中211#離呂梁變電站11公里。 　　〔3〕線路上呂梁變電站側(cè)有光纖接續(xù)盒的塔有141、149、159、170、179、188、195、201、211、219、225。 　　計劃：140#、148#、158#、182#塔上視頻裝置通過塔上WiMax基站進(jìn)行傳輸，基站安裝于處于140#與182#中間的159#具有光纖接續(xù)盒的塔。 　　4 結(jié)束語 　　本文利用WiMax無線傳輸技術(shù)，將地處復(fù)雜環(huán)境的從桿塔視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送至主桿塔，主桿塔再將全部數(shù)據(jù)通過無線傳輸會聚至變電站，變電站通過光纖網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)回傳到監(jiān)控管理中心，從而實(shí)現(xiàn)了對特殊地區(qū)輸電線路桿塔的實(shí)時視頻監(jiān)控，提高了人員的工作效率及線路的平安可靠性。隨著輸電線路的增加，基于WiMax無線技術(shù)的視頻實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)將具有非常廣大的應(yīng)用前景。 　　參考文獻(xiàn) 　　[1]俞登科，余向森，許金彤.一種應(yīng)用于輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)的太陽能供電系統(tǒng)[J].華東電力，2022，39〔8〕. 　　[2]王世祥.視頻監(jiān)控在輸電線路上的應(yīng)用[J].宿州學(xué)院學(xué)報，2022，28〔8〕. 　　[3]王軍龍，徐青松.輸電線路桿塔視頻監(jiān)控應(yīng)用實(shí)踐[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2022. 　　[4]趙培養(yǎng)，劉保平.基于3G的輸電線路無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].電力技術(shù)資訊，2022.