第1章 绪论 1
1.1 在线监测、状态监测和状态检修 2
1.2 输电线路在线监测技术 3
1.2.1 在线监测的必要性 3
1.2.2 系统构成 4
1.2.3 输电线路在线监测技术 4
1.3 在线监测技术急需解决的问题 7
1.3.1 在线监测与故障诊断技术的标准化 7
1.3.2 在线监测技术的稳定性与可靠性 8
1.3.3 状态分析与故障诊断 9
1.3.4 在线监测的管理问题 11
第2章 在线监测分机通信网络、工作电源、传感器设计 12
2.1 无线数据通信网络 12
2.1.1 移动通信网络的发展 12
2.1.2 GSM数据通信 13
2.1.3 GPRS数据通信 15
2.1.4 ZigBee数据通信 18
2.2 在线监测分机的电源设计 21
2.2.1 太阳能电池板 22
2.2.2 太阳能储能蓄电池 25
2.2.3 锂离子电池 26
2.2.4 蓄电池容量及太阳能电池板功率估算 27
2.2.5 太阳能供电控制器的设计 28
2.2.6 太阳能电池供电系统稳压电路设计 31
2.2.7 低压差集成线性稳压器 36
2.2.8 监测分机电源设计举例 38
2.3 常用传感器设计 39
2.3.1 温度传感器 39
2.3.2 湿度传感器 42
2.3.3 集成温湿度传感器SHT11/SHT71 46
2.3.4 压力传感器 48
2.3.5 角度传感器 50
2.3.6 风速和风向传感器 52
2.3.7 电流传感器 53
2.3.8 其他传感器 56
第3章 输电线路绝缘子污秽在线监测 60
3.1 污闪事故 60
3.2 污闪机理 61
3.3 防污闪措施 62
3.4 污秽度表示方法 62
3.5 泄漏电流在线监测技术 63
3.5.1 泄漏电流监测原理 63
3.5.2 泄漏电流监测方法 64
3.5.3 泄漏电流在线监测装置设计 67
3.5.4 通过泄漏电流进行污秽判断 72
3.6 等值附盐密在线监测技术 81
3.6.1 人工污秽试验室测试方法 81
3.6.2 等值附盐密在线监测技术 83
第4章 氧化锌避雷器在线监测 88
4.1 氧化锌避雷器的运行故障简况 88
4.2 监测原理 89
4.2.1 MOA的伏—安特性 89
4.2.2 氧化锌电阻片的等值电路 90
4.2.3 MOA泄漏电流组成 90
4.3 MOA在线监测方法 91
4.3.1 全电流法 91
4.3.2 三次谐波法 92
4.3.3 基波法 93
4.3.4 补偿法 93
4.3.5 数字谐波法 94
4.3.6 双“AT”法 94
4.3.7 基于温度的测量法 95
4.4 各种监测方法的优缺点 95
4.5 MOA诊断算法 96
4.5.1 小波变换法 96
4.5.2 提升小波理论法 97
4.5.3 灰关联分析法 98
4.5.4 数学形态学法 100
4.6 输电线路MOA在线监测系统设计 102
4.6.1 系统方案的选取 102
4.6.2 系统总体构架 102
4.6.3 具体模块设计 103
4.7 试验数据 108
第5章 导线温度及动态增容在线监测 110
5.1 静态提温增容技术 110
5.2 动态监测增容技术 114
5.2.1 国外动态增容技术研究现状 114
5.2.2 国内动态增容技术研究现状 115
5.3 增容技术的理论基础 120
5.3.1 导线稳态方程及允许载流量的基本计算公式 120
5.3.2 摩尔根载流量简化计算公式 123
5.3.3 摩尔根载流量的简化计算公式验证 125
5.3.4 线路的跃迁研究 126
5.3.5 通过实时监测导线运行环境来提高导线输送容量的可行性分析 130
5.3.6 对增容的投资成本和效益进行的分析 132
5.4 各种因素对输送容量的影响 132
5.4.1 各国导线载流量计算的边界条件 132
5.4.2 各因素对载流量的影响 132
5.5 输电线路导线温度及动态增容系统 136
5.5.1 系统构成与系统功能 136
5.5.2 在线监测分机设计 137
5.5.3 运行实例分析 141
第6章 输电线路远程可视监控 144
6.1 系统概述 145
6.2 远程可视监控系统的关键技术 145
6.2.1 微控制器 145
6.2.2 图像传感器 147
6.2.3 图像采集 147
6.2.4 数字图像压缩标准 148
6.2.5 远程传输协议 150
6.3 输电线路远程可视监控系统 151
6.3.1 现场监测分机的设计 151
6.3.2 图像数据在移动互联网上的传输 153
6.3.3 专家软件的功能概述 154
6.3.4 系统的应用分析 155
第7章 输电线路覆冰雪在线监测 157
7.1 输电线路覆冰雪危害及其形成机理、防护措施 157
7.1.1 输电线路覆冰雪危害 157
7.1.2 输电线路覆冰形成机理 160
7.1.3 输电线路覆冰雪气候参数、模型研究 161
7.1.4 输电线路除冰／抗冰技术 163
7.2 输电线路覆冰雪力学分析 165
7.2.1 力学模型基础知识 165
7.2.2 力学模型在在线监测技术中的应用 171
7.3 覆冰雪在线监测系统软硬件设计 174
7.3.1 定量覆冰雪在线监测系统 174
7.3.2 定性覆冰雪在线监测系统 177
7.3.3 输电线路覆冰雪在线监测系统难点 177
7.3.4 现场覆冰监测数据分析 181
7.4 线路覆冰与局部气象因素的关系 184
7.4.1 监测点概况 184
7.4.2 现场监测数据 184
7.4.3 覆冰量与气象因素之间的关系 189
7.5 输电线路融冰过程监测系统的初步研究与设计 191
7.5.1 现行融冰方案分析 192
7.5.2 系统简介与设计 193
7.5.3 融冰过程监测系统与融冰系统的典型设计方案 195
7.5.4 借助融冰过程监测系统可实现的相关研究 196
第8章 输电导线舞动在线监测 197
8.1 输电导线舞动的概念及形成因素 197
8.2 输电导线舞动的危害及防舞措施 198
8.2.1 导线舞动的危害 198
8.2.2 防舞措施 199
8.3 输电导线舞动的机理 201
8.3.1 输电导线舞动机理基础 201
8.3.2 输电导线舞动机理的发展 202
8.4 输电导线舞动数学模型建立 203
8.4.1 输电导线舞动数学模型的发展 203
8.4.2 输电导线舞动三自由度数学模型的建立与分析 204
8.5 输电导线舞动数学模型的参数分析 205
8.5.1 空气动力参数的确定 205
8.5.2 覆冰质量的计算 206
8.5.3 攻角的计算 206
8.6 输电导线舞动监测技术的研究现状 207
8.6.1 输电导线舞动的计算机仿真技术 207
8.6.2 采用摄像技术实现输电导线舞动的监测 207
8.6.3 基于GSM SMS的输电导线舞动在线监测系统设计 207
8.6.4 系统专家软件的介绍 209
8.7 基于位移、加速度传感器的输电导线舞动在线监测系统 211
8.7.1 设计思想的提出 211
8.7.2 系统设计思路 212
8.7.3 位移、加速度传感器的选型及特点 214
8.7.4 系统理论数据的MATLAB仿真 217
第9章 输电线路防盗报警监测系统 219
9.1 防盗报警系统的发展现状 219
9.2 微波感应式防盗系统 220
9.2.1 监测分机 221
9.2.2 监控中心 222
9.3 基于加速度传感器防盗系统 222
9.4 基于振动传感器和雷达探测器的防盗系统 224
9.4.1 系统构成 224
9.4.2 监测装置安装方式 228
9.5 感应式报警器 228
9.5.1 感应式报警器的特点 228
9.5.2 感应式报警器组成及工作原理 229
第10章 输电线路驱鸟装置 232
10.1 鸟害问题分析 232
10.1.1 鸟类活动引起线路跳闸的主要原因 232
10.1.2 鸟害故障发生的特征 233
10.1.3 鸟粪闪络 234
10.1.4 鸟害故障暴露出的问题 234
10.2 预防鸟害的措施 234
10.2.1 防鸟刺 235
10.2.2 防鸟罩 236
10.2.3 防鸟挡板 237
10.2.4 滚管式和滚线式驱鸟装置 238
10.2.5 风车式驱鸟器 238
10.2.6 封堵、人为筑巢引导相结合防鸟 238
10.2.7 高压电子驱鸟器 240
10.2.8 声音驱鸟法 240
10.2.9 超声波驱鸟器 240
10.2.10 激光防鸟器 242
10.2.11 雷达驱鸟器 242
第11章 在线监测数字化管理系统 245
11.1 二维在线监测数字化管理系统设计 246
11.1.1 系统总体结构 246
11.1.2 数据库、GIS软件平台、面向对象开发语言选择 246
11.1.3 系统功能 247
11.1.4 二维在线监测数字化管理系统数据库设计 248
11.2 三维在线监测数字化管理系统 251
11.2.1 海拉瓦洛斯达技术简介 251
11.2.2 系统结构 251
11.2.3 系统功能 251
参考文献 257