在電力傳輸領(lǐng)域，覆冰始終是影響線路安全的關(guān)鍵問題之一。嚴(yán)寒季節(jié)，覆冰可能引發(fā)線路損耗增加、供電質(zhì)量下降，極端情況下還會導(dǎo)致倒塔、斷線，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)監(jiān)測手段在復(fù)雜覆冰環(huán)境中，常因響應(yīng)滯后、數(shù)據(jù)片面等問題難以滿足需求，而集成化智能監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，為這一難題的解決提供了新的思路。?

裝置構(gòu)成與供電設(shè)計?

TLKS-PMG-FB300 輸電線路模擬導(dǎo)線覆冰監(jiān)測裝置采用高度集成化設(shè)計，將覆冰監(jiān)測、氣象采集、圖片監(jiān)拍等功能整合于一體，其核心構(gòu)成包括五個關(guān)鍵單元：供電單元、圖片抓拍單元、氣象采集單元、覆冰采集單元和主控單元。?

供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性是戶外監(jiān)測設(shè)備的基礎(chǔ)。該裝置采用太陽能板與聚合物鋰電池組合方案，通過太陽能光伏轉(zhuǎn)換獲取電能并存儲于鋰電池中，實現(xiàn)了綠色可持續(xù)的能源供應(yīng)。這種設(shè)計不僅適應(yīng)偏遠(yuǎn)無市電區(qū)域的安裝需求，還能在連續(xù)陰雨天氣下保持超過 20 天的待機(jī)時長，確保監(jiān)測工作的連續(xù)性。?

運行機(jī)制與技術(shù)協(xié)同?

裝置的高效運行依賴于各單元的精準(zhǔn)分工與協(xié)同作業(yè)。圖片抓拍單元按設(shè)定周期啟動，依托 400 萬像素成像模塊，以高清畫面直觀記錄線路覆冰形態(tài)變化，為后續(xù)分析提供可視化依據(jù)；氣象采集單元集成了超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器、鉑電阻溫度傳感器、電容式濕度傳感器等多種精密元件，可同步獲取風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)，為覆冰形成機(jī)理分析提供數(shù)據(jù)支撐。?

覆冰厚度的精準(zhǔn)測量是核心技術(shù)難點。該裝置的覆冰采集單元采用小尺寸測力傳感器，通過實時監(jiān)測導(dǎo)線在常態(tài)與覆冰狀態(tài)下的荷載差異，結(jié)合導(dǎo)線直徑、彈性系數(shù)等固有參數(shù)，運用材料力學(xué)計算模型反推出覆冰厚度，測量精度能滿足實際運維需求。主控單元作為數(shù)據(jù)處理與傳輸中樞，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各單元工作時序，對采集到的多維度數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理后，通過 4G/GPRS/CDMA 等多模通信模塊傳輸至后端平臺，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程匯聚。?

功能實現(xiàn)與技術(shù)特點?

在功能層面，該裝置體現(xiàn)了多項實用技術(shù)特性。自動數(shù)據(jù)采集與傳輸機(jī)制確保了監(jiān)測的時效性，默認(rèn)配置下每 10 分鐘上傳一次覆冰與氣象數(shù)據(jù)，每 1 小時上傳一次現(xiàn)場圖片，平臺端可對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度檢索與趨勢分析；內(nèi)置的大容量存儲模塊能循環(huán)保存至少 30 天的監(jiān)測數(shù)據(jù)，保障了數(shù)據(jù)的可追溯性。?

通信可靠性方面，裝置支持 4G（移動、聯(lián)通、電信）網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)接入，配備掉線自動重連功能，重連響應(yīng)時間小于 2 分鐘，有效降低了偏遠(yuǎn)地區(qū)信號波動對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?。此外，遠(yuǎn)程升級功能允許通過無線網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備固件進(jìn)行更新，便于后續(xù)功能優(yōu)化；自動校時功能則通過網(wǎng)絡(luò)時間同步，確保了跨監(jiān)測點數(shù)據(jù)的時間一致性。?

安裝與維護(hù)的技術(shù)考量?

裝置的安裝規(guī)范直接影響監(jiān)測精度。主機(jī)箱采用 “幾” 型支架設(shè)計，通過 2 個支架與 4 個高強度螺桿固定于桿塔橫擔(dān)角鋼，可有效抵御強風(fēng)振動；太陽能板需在塔下完成預(yù)組裝，安裝時朝向正南方向以最大化光能利用效率；各類傳感器集成于統(tǒng)一支架，通過不銹鋼彎鉤螺桿固定在橫擔(dān)預(yù)設(shè)位置，確保采集元件與監(jiān)測目標(biāo)的相對位置穩(wěn)定。?

日常維護(hù)需關(guān)注幾個技術(shù)要點：定期檢查主機(jī)箱防水墊圈完整性，避免雨雪滲入影響電路；SIM 卡需保持正常通信狀態(tài)，及時充值并清理信號遮擋物；備用電池建議每年更換一次，以維持待機(jī)性能；避免頻繁向終端發(fā)送指令，防止通信信道擁堵，若指令 30 秒內(nèi)未響應(yīng)，可嘗試重新發(fā)送。?

從技術(shù)應(yīng)用角度看，TLKS-PMG-FB300 裝置通過多單元協(xié)同、多參數(shù)采集、智能化傳輸?shù)脑O(shè)計思路，為輸電線路覆冰監(jiān)測提供了一套可落地的技術(shù)方案，其核心價值在于通過技術(shù)手段提升覆冰隱患的早期發(fā)現(xiàn)能力，為電力系統(tǒng)的安全運行提供數(shù)據(jù)支持。在實際應(yīng)用中，這類裝置的性能表現(xiàn)還需結(jié)合具體地形、氣候條件進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，以更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的戶外環(huán)境。

審核編輯 黃宇