2017無線輸電技術論文(2)
2017無線輸電技術論文
2017無線輸電技術論文篇二
WiMax無線技術在輸電線路視頻監(jiān)控中的應用研究
摘要： 近幾年隨著智能電網(wǎng)的高速發(fā)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，線路巡視維護工作量越來越大，本文分析了傳統(tǒng)的輸電線路巡視檢測手段存在的問題，提出了基于WiMax無線技術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應用進行了介紹。
【關鍵詞】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)的重要組成部分，但是由于自然環(huán)境復雜及人為影響嚴重，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，由于線路桿塔大部分處于山區(qū)地帶，地形比較復雜，有的甚至在偏遠山區(qū)，自然環(huán)境比較惡劣，這樣造成巡視效率比較低。另外人員配備不足，架空送電線路現(xiàn)場運行規(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，人員配備無法高質量的完成巡視工作。
2 WiMax技術
隨著科技的進步，一種智能化的輸電線路巡視手段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)控設備，通過無線網(wǎng)絡，將線路周邊的環(huán)境進行全方位視頻實時傳送，讓運行管理人員可以24小時實時監(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是一項新興的寬帶無線接入技術，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠可達50km，具有容量大、覆蓋能力強、可靠性高、頻譜利用率高等技術優(yōu)勢，能在20MHz信道帶寬下，支持高達75Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。
3 WiMax在輸電線路視頻監(jiān)控中的應用
山西電力高壓桿塔實驗項目處于山區(qū)，自然環(huán)境比較惡劣，為建設堅強智能電網(wǎng)必須對現(xiàn)有桿塔進行全方位的監(jiān)控，本試點項目即針對山區(qū)特殊的自然環(huán)境提出基于WiMax的無線解決方案。根據(jù)山西電力的實際需求，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
對于數(shù)據(jù)業(yè)務等非實時業(yè)務，盡力傳送能夠滿足要求，但是對于音頻或視頻等實時通信應用，網(wǎng)絡必須能支持具有一定QoS的端到端承載業(yè)務。如何提高實時性能，確保通信的QoS，是監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵技術要求，也是一個技術難點。Breeze ACCESS NET系統(tǒng)可以提供端到端的服務質量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)絡中的傳輸。
3.2 山西電力無線監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案
此次組網(wǎng)建議主要涉及電力線桿塔無線監(jiān)控系統(tǒng)，建議采用5.8GHz的頻率來組網(wǎng)。本次工程的覆蓋范圍長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)控點需要的帶寬為1MHz。這次基站的選址，初步定在有光纖節(jié)點的桿塔上。在每個基站建設一個基站載扇，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)控點設立無線遠端站來傳遞無線視頻信號，每個監(jiān)控點原則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標準。在我國范圍內(nèi)5GHz的頻率使用范圍為5725 - 5850 MHz。BreezeACCESS VL設備的中心頻率從5740MHz到5830MHz，對應列表如下：
本次工程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，總共占用的信道帶寬僅為40MHz。
容量規(guī)劃：本方案中，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 工程實施
云呂線起始云頂山變電站，終止呂梁變電站，裝置布點基本在靠近呂梁變電站側，各點關鍵距離參數(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。
方案：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。
方案：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有光纖接續(xù)盒的塔有141、149、159、170、179、188、195、201、211、219、225。
方案：140#、148#、158#、182#塔上視頻裝置通過塔上WiMax基站進行傳輸，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 結束語
本文利用WiMax無線傳輸技術，將地處復雜環(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)通過無線傳輸匯聚至變電站，變電站通過光纖網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)回傳到監(jiān)控管理中心，從而實現(xiàn)了對特殊地區(qū)輸電線路桿塔的實時視頻監(jiān)控，提高了人員的工作效率及線路的安全可靠性。隨著輸電線路的增加，基于WiMax無線技術的視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)將具有非常廣闊的應用前景。
參考文獻
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作者單位
國網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司 山西省太原市 030001
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