启能电子技术白皮书-便携式输电线路关键点状态监测仪13

QNIIS-1便携式输电线路关

键点状态监测仪 技术白皮书

烟台启能电子科技有限公司

二零一三年二月

目录

第一章 公司简介 ....................................................................................................................... 1 第二章 主要产品系列 ............................................................................................................... 2

1) QNEFHS机柜火情智能自愈系统 ....................................................................................... 2 2) QNCOMS输电线路状态监测系统 ..................................................................................... 2 3) QNIIS-1便携式输电线路关键点状态监测仪 .................................................................... 2 4) QNUWB-1变电站安全区域监控系统 ................................................................................ 2 5) QNUWB-2变电站周界安全防护系统 ................................................................................ 2 第三章 QNIIS-1便携式输电线路关键点状态监测仪 ............................................................ 3

一、 系统概述 ....................................................................................................................... 3 二、 系统技术方案 ............................................................................................................... 3

2.1 系统总体技术方案 ............................................................................................... 3 2.2 结构组成及软硬件功能 ....................................................................................... 5 2.3 技术参数 ............................................................................................................... 6 2.4 设计特点 ............................................................................................................... 6 2.5 QNIIS-1高电压输变电设备智能巡检系统的突出特色 .................................... 7 三、 系统特点 ....................................................................................................................... 7 四、 系统构成 ....................................................................................................................... 7 4.1. 主站图像传输与处理软件 ........................................................................................... 7 4.2. 无线视频采集器 ........................................................................................................... 8 4.3. 系统功能架构 ............................................................................................................... 8 五、 安装说明 ....................................................................................................................... 9

第一章 公司简介

烟台启能电子科技有限公司是一个集科研开发、生产经营、技术服务、系统集成于一体的高新技术企业，以基于uwb技术的电力系统变电站安全区域监控系统、输变电设备状态监测系统和便携式输电线路关键点状态监测仪为主营业务，是山东省和烟台市重点扶持的高新技术企业之一。

启能电子自成立之初即保持着高速并良好的发展趋势，本科及以上学历人员占80%，并与中国电科院、武汉大学、北京科技大学、烟台大学、航天513研究所等高校及科研机构建立了高效的合作模式。产品涉及电网、发电、石油石化、电信等领域，目前有基于UWB的变电站安全区域监控自动化、输变电设备状态监测自动化、机柜火情智能自愈系统和便携式输电线路关键点状态监测仪4大主线10多种产品。

公司通过ISO9001国际标准认证、ISO14001环境管理体系认证及OHSAS18001职业安全与卫生管理体系认证，山东省安全技术防范工程设计施工资质，标志着启能电子在科研开发、市场营销、企业管理迈上一个新台阶，有利于提高公司的系统集成能力，提高企业参与市场竞争的能力，更好的服务于用户，服务于能源管理行业。

今天的启能电子以“科技创新成就美好未来”为愿景，以“诚信、敬业、高效、创新”为依托，把科技与创新、安全与智能融入解决方案中，致力于建设“受人尊敬的、员工认同的高科技公司“，为客户创造价值，共同开创美好未来。

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第二章 主要产品系列

1) QNEFHS机柜火情智能自愈系统

2) QNCOMS输电线路状态监测系统

等值覆冰厚度\\气象环境\\图像视频\\舞动\\风偏\\微风振动\\弧垂绝缘子污秽\\导线温度\\雷击、闪络\\防盗\\山火\\杆塔倾斜等10多个产品

3) QNIIS-1便携式输电线路关键点状态监测仪

4) QNUWB-1变电站安全区域监控系统 5) QNUWB-2变电站周界安全防护系统

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第三章 QNIIS-1便携式输电线路关键点状态

监测仪

一、 系统概述

由于实行状态检修和同行业对标的要求，线路安排停电检修的时间越来越短，不能安排长时间的金具检查。按规程，金具不允许按周期检查，只能进行带电检查。下线检查的效率和安全性都不高，由于工人的检修经验不同，有些隐蔽缺陷不能及时发现；同时检查时不能重复查看，现场急需一种能不需要工人下线、利用无线视频传输技术，通过绝缘杆支撑的带电视频检测终端，可以实现在线路带电状态下完成对绝缘子串、挂点金具、导线端金具、绝缘子销针、线卡、导线等各线路设备关键点进行直观的图象观测的监测仪器。

“QNIIS-1便携式输电线路关键点状态监测仪”结合实际工作需求设计、体积小、重量轻、便于携带、无线传输图象200米以上，方便各类野外地形使用，实现了对被观测点的自动对焦，图像清晰（可以做到距离10厘米观测物表面的灰尘颗粒），适合带电线路不下塔检查，节省人力物力，同时起到合理分配人员的作用。

二、 系统技术方案

2.1 系统总体技术方案 2.1.1. 系统的技术构成

高电压输变电设备智能巡检系统是一种可以实现被检测物带电情况下进行直

观检查的侦测系统，通过可伸缩的绝缘杆连接侦测无线摄象机，然后将摄像机放置或靠近充满能量的高压带电体端，现场的时时录像会通过2.4G无线传输到手持查看端与便携电脑录制端。

高电压输变电设备智能巡检系统可以让我们方便的实现500KV及以下带电设备的检测，方便变电设备异常检查、故障点确认、输电线路关键点情况检查、电缆沟检查、光纤盒检查等带电或狭小空间检查，特别是在输电线路带电状态下可以在不下导线情况下完成对绝缘子串、挂点金具、导线端金具、绝缘子销针、线卡、导线等各线路构造设备关键点进行直观的图象观测，是实现“状态检修”的利器装备。

2.1.2. 系统应遵循的技术标准

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1) GB 191 包装储运图示标志 2) GB 2314 电力金具通用技术条件

3) GB 2887－2000 电子计算站场地通用规范 4) GB 4208－93 外壳防护等级（IP代码） 5) GB 6388 运输包装图示标志 6) GB 9361 计算站场地安全要求 7) GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则 8) GB 50009 建筑结构荷载规范

9) GB/T 2317.2－2000 电力金具电晕和无线电干扰试验

10) GB/T 2423.1－2001 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A：低

温

11) GB/T 2423.2－2001 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A：高

温

12) GB/T 2423.4－1993电工电子产品基本环境试验规程 试验Ｄb: 交变湿热试

验方法

13) GB/T 2423.10－1995 电工电子产品环境试验 第二部分：试验方法 试验Fc

和导则：振动（正弦）

14) GB/T 6587.6－86 电子测量仪器 运输试验 15) GB/T 6587.7 电子测量仪器 基本安全试验 16) GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则 17) GB/T 11463－1989 电子测量仪器可靠性试验 18) GB/T 14436 工业产品保证文件 总则 19) GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范

20) GB/T 15844.1－1995 移动通信调频无线电话机通用技术条件 21) GB/T 16611－1996 数传电台通用规范

22) GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分：一般试验要求 23) GB/T 17626.2－1998 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 24) GB/T 17626.8－1998 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 25) DL 476-92 电力系统实时数据通信应用层协议 26) GA/T70-94 中华人民共和国公共安全行业标准

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27) GA/T75-94 安全防范工程程序与要求 28) GA/T367-2001 视频安防监控系统技术要求

29) 《架空输电线路运行规程》

2.2 结构组成及软硬件功能

1. 高电压输变电设备智能巡检系统分四部分组成，一为便携式摄像头侦测端；二为可伸缩式绝缘杆三为手持视频查看端；四为现场侦测视频/图片保存电脑端。

2. 便携式摄像头侦测端由摄像头、2.4G无线视频发射模块、LED灯、锂电池、连接万向节、距离指示针、强电场屏蔽层及天线组成，带有电源开启关闭的开关、系统运行指示灯、LED独立控制开关、锂电池充电接口。

3. 绝缘杆为可伸缩式设计（或折叠式），可方便杆塔作业使用，长度可根据现场作业使用不同定制。可实现与摄像头侦测端的快速牢固连接。

4. 手持视频查看端由液晶显示屏、2.4G无线视频接收模块、天线及锂电池组成。带有电源控制开关、系统运行指示灯、锂电池充电接口。

5. 现场侦测视频/图片保存电脑端为便携式工控结构，由笔记本电脑、2.4G无线视频接收模块、视频采集卡、天线及锂电池组成。

6. 便携式摄像头侦测端可以通过绝缘杆放到强电场的空间进行安全、正常作业，可以实现被检测物带电情况下进行直观检查。

7. 通过可伸缩的绝缘杆连接侦测无线摄象机，然后将摄像机放置或靠近充满能量的高压带电体端，现场的时时录像会通过2.4G无线网络时时同步传输到手持视频查看端与现场侦测视频/图片保存电脑端。

8. 摄像头侦测端可以安全、长时间接触500KV带电导线。 9. 手持图象查看端，方便观测被观测物的情况。

10. 现场侦测视频/图片保存电脑端配备专业是后台图象处理软件，可时时观测现场摄像头侦测端传送回的视频，可根据需求随时录象并保存或拍摄图片并保存。

11. 拍摄现场的录象为高清晰的AVI格式，方便日后对现场数据进行整理制作。 12. 摄像头侦测端带的LED灯可根据现场环境的需求独立开启。

13. 方便变电设备异常检查、故障点确认、输电线路关键点情况检查、电缆沟检查、光纤盒检查等带电或狭小空间检查，特别是在输电线路带电状态下可以在不下导线情况下完成对绝缘子串、挂点金具、导线端金具、绝缘子销针、线卡、导线等各线路构造设备关键点进行直观的图象观测。

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14. 高电压输变电设备智能巡检系统可以让我们方便的实现500KV及以下带电设备的检测。

2.3 技术参数

 环境温度：－40℃～+65℃

 工作温度：－40℃～+85℃（扩展工业级）  相对湿度：5％RH～100％RH。  大气压力：550hPa～1060hPa。  海拔高度：≤5000m  工作线路电压：≤±500kV

 摄象机清晰度：≥540 TV线（彩色）  最低照度： ≤0.01Lux f3.4/4；  录象/图片相素：720*576  无线传输距离：>800米

 整套独立系统有防雨、防潮、防尘、防腐蚀措施；

 视频侦测端电源及整体设计有可靠的保护措施，避免因电源故障对杆塔造成损伤；

 各零部件应按JB/T 5750 的有关规定进行防盐雾、防潮湿、防霉菌的处理；  应具有良好的防振结构，避免在杆塔安装环境中的振动对光学仪器产生影响和对视频图像质量产生影响；

 能实现在500KV特高压电磁环境中视频数据的准确、完整采集，不应出现雪花点、黑纹等视频干扰现象及。

 视频侦测端装置总重量为1.76kg，方便杆塔方便作业携带。  图象手持查看端装置总重量为1.35Kg。  便携电脑端采用便携箱款式，方便野外应用。

 绝缘杆采用折叠式或伸缩式，方便野外携带，绝缘杆长度根据需求定做。  视频侦测端可清晰显示距离被摄物表面15-20厘米表面的情况（如绝缘子表面的灰尘情况、绝缘子串销针、导线表面的雷击痕迹）

2.4 设计特点

 专为电力设备状态检修设计的系统  可在强电场下安全使用

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 前端视频侦测装置采用低功耗设计，体积小巧  绝缘杆采用折叠或伸缩形式，方便携带及使用  侦测摄像机端带LED灯，可根据需要开启  利用可伸缩绝缘杆，实现方便挪移前端侦测摄像机  配备手持视频查看端，方便观测摄象机拍摄位置  配备现场便携电脑箱，实现侦察过程录象及拍照储存  采用高品质的彩色影像传输技术  采用大功率锂电池，轻便、方便拆卸更换  整套系统装置为便携箱体设计，方便野外使用

 带车载充电功能

2.5 QNIIS-1高电压输变电设备智能巡检系统的突出特色

 专利产品(已经申请国家专利)  取得500KV入网许可。  无线传输距离实现800米以上

 便携电脑端实现侦查过程的录像/拍摄照片并存储  前端设备可连续6小时以上工作，方便更换电池

 延长我们对高电压设备观察的工具，增加检查效率，降低工作危险  状态检修的合理配备工具

三、 系统特点

 高可靠性

采用航天技术中的可靠性方法设计，保障设备的运行可靠。  携带方便

体积小、重量轻、便于携带。采集器端总重量不超过2kg。  使用方便

无线传输图象200米以上，方便各类野外地形使用，实现了对被观测点的自动对焦，图像清晰。

四、 系统构成

QNIIS-1由主站图像传输与处理软件、便携式图像查看器、无线视频采集器组成。

4.1. 主站图像传输与处理软件

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 QNCOMS-1主站软件自主开发，具有完全自主知识产权。  实现对无线视频采集器采集的图像进行接收、唯一性处理。

4.2. 无线视频采集器

采集器由手持绝缘杆、视频采集单元、无线传输单元构成。负责采集现场图像并实时传输到查看器与主站。

4.3. 系统功能架构  数据采集功能

a） 具备图像采集功能。完成对现场关键点图像的采集，通过无线网络将图像实时传输到查看器及主站；

b） 具备受控采集功能，能响应操作员指令，可以实时拍摄图像/视频； c） 具备良好的抗电磁干扰能力，保证采集图像的可靠性与传输的可靠性。

 图像处理功能

a） 具备图像防伪功能，采集的图像可作为检修证据使用； b） 具备对原始图像的保存、对比功能。

 存储

能存储至少365天的检修图像数据及相关报告。

 通信功能

采用2.4GHz无线射频传输技术，无线图象的传输距离在无干扰状态下达到200米，满足电网公司无线通讯相关要求。

 硬件与软件

a） 低功耗设计，无外接电源独立工作8小时以上； b） 具有车载充电功能

c） 手持绝缘杆为伸缩式，方便现场携带与使用； d） 采集器可以安全、长时间接触500KV带电导线 e） 监测仪采用便携式箱体设计，方便野外工作 f） 装置满足IP65防护要求。

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五、 安装说明

 安装前准备

安装前准备好手持绝缘杆（根据电压情况选择不同型号）、采集器（带无线传输设备）、电源  安装

 如左图所示安装绝缘杆

（根据现场实际需要，选择连接几根绝缘杆）  将采集器与电源连接，并

固定在绝缘杆的一头  操作员带绝缘杆上塔

 地面操作员打开笔记本运行程序

 地面操作员根据显示的图像判断是否事故点，并指挥塔上操作员移动

采集器位置

 地面操作员可以根据需要操作主站，命令采集器进行图像采集 重复上述动作，直至找到事故点或巡检完毕。

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