2017无线输电技术论文(2)
2017无线输电技术论文篇二
WiMax无线技术在输电线路视频监控中的应用研究
摘要： 近几年随着智能电网的高速发展，高压输电线路不断延伸，与此同时，外力破坏事故、线路覆冰等事故不断发生，线路巡视维护工作量越来越大，本文分析了传统的输电线路巡视检测手段存在的问题，提出了基于WiMax无线技术的输电线路智能化视频监控系统，并对其在山西电力中的试点应用进行了介绍。
【关键词】智能电网 WiMax 视频监控 输电线路
1 输电线路巡视现状及存在问题
输电线路是电力系统的重要组成部分，但是由于自然环境复杂及人为影响严重，一直以来输电线路都是造成电力事故频发的原因。现阶段输电线路一般采用人工巡视，由于线路杆塔大部分处于山区地带，地形比较复杂，有的甚至在偏远山区，自然环境比较恶劣，这样造成巡视效率比较低。另外人员配备不足，架空送电线路现场运行规程规定的巡视种类有：定期巡视、故障巡视、特殊巡视、夜间、交叉和诊断性巡视、监察性巡视等，巡视种类繁多，人员配备无法高质量的完成巡视工作。
2 WiMax技术
随着科技的进步，一种智能化的输电线路巡视手段开始逐渐替代人工巡视，即输电线路视频监控系统。这种系统通过在输电线路的杆塔上安装视频监控设备，通过无线网络，将线路周边的环境进行全方位视频实时传送，让运行管理人员可以24小时实时监控线路及杆塔情况。
WiMax，即全球微波互联接入，也叫802.16无线城域网或802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km，具有容量大、覆盖能力强、可靠性高、频谱利用率高等技术优势，能在20MHz信道带宽下，支持高达75Mbit/s的数据传输速率。
3 WiMax在输电线路视频监控中的应用
山西电力高压杆塔实验项目处于山区，自然环境比较恶劣，为建设坚强智能电网必须对现有杆塔进行全方位的监控，本试点项目即针对山区特殊的自然环境提出基于WiMax的无线解决方案。根据山西电力的实际需求，选用以色列Alvarion公司的BreezeNET B14/28 5.8GHz WiMax接入产品。
3.1 系统架构
对于数据业务等非实时业务，尽力传送能够满足要求，但是对于音频或视频等实时通信应用，网络必须能支持具有一定QoS的端到端承载业务。如何提高实时性能，确保通信的QoS，是监控系统的关键技术要求，也是一个技术难点。Breeze ACCESS NET系统可以提供端到端的服务质量QoS。因此可以通过优先级的方式，确保监控数据无线网络中的传输。
3.2 山西电力无线监控系统组网方案
此次组网建议主要涉及电力线杆塔无线监控系统，建议采用5.8GHz的频率来组网。本次工程的覆盖范围长20公里，中间均匀分布8座杆塔，即平均400米有一座杆塔，每个监控点需要的带宽为1MHz。这次基站的选址，初步定在有光纤节点的杆塔上。在每个基站建设一个基站载扇，基站采用全向天线，接收来自其他杆塔的无线信号。每个监控点设立无线远端站来传递无线视频信号，每个监控点原则上与距离自己最近的基站通讯。
频率配置：根据我国无线电频率划分规定及频谱使用情况，并参照国际上通用的技术标准。在我国范围内5GHz的频率使用范围为5725 - 5850 MHz。BreezeACCESS VL设备的中心频率从5740MHz到5830MHz，对应列表如下：
本次工程中我们只要保证相邻扇区频率不同即可。因此，只需要占用两个频点，总共占用的信道带宽仅为40MHz。
容量规划：本方案中，每扇区空中总带宽为54Mbps，净带宽为37Mbps。每个终端站只需占用300K-500Kbps，可以满足需求。
3.3 工程实施
云吕线起始云顶山变电站，终止吕梁变电站，装置布点基本在靠近吕梁变电站侧，各点关键距离参数及分析如下：
(1)140#塔距云顶山站70.3公里，距吕梁站37.7公里。
方案：因离变电站距离超过20公里，所以需布置两台WiMax基站，在吕梁变电站放置站内WiMax基站。
(2)离吕梁变电站20公里处杆塔为191#塔。
方案：206#，211#在基站覆盖范围内，可接入站内基站，其中211#离吕梁变电站11公里。
(3)线路上吕梁变电站侧有光纤接续盒的塔有141、149、159、170、179、188、195、201、211、219、225。
方案：140#、148#、158#、182#塔上视频装置通过塔上WiMax基站进行传输，基站安装于处于140#与182#中间的159#具有光纤接续盒的塔。
4 结束语
本文利用WiMax无线传输技术，将地处复杂环境的从杆塔视频监控数据传送至主杆塔，主杆塔再将全部数据通过无线传输汇聚至变电站，变电站通过光纤网络将数据回传到监控管理中心，从而实现了对特殊地区输电线路杆塔的实时视频监控，提高了人员的工作效率及线路的安全可靠性。随着输电线路的增加，基于WiMax无线技术的视频实时监控系统将具有非常广阔的应用前景。
参考文献
[1]俞登科，余向森，许金彤.一种应用于输电线路监控系统的太阳能供电系统[J].华东电力，2011，39(8).
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[4]赵培养，刘保平.基于3G的输电线路无线视频监控系统[J].电力技术资讯，2013.
作者单位
国网山西省电力公司信息通信分公司 山西省太原市 030001
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