输电线路是电力系统的重要组成部分，是电网安全运行的基础，线路的安全、可靠运行对电力系统有着重要意义。随着社会经济的高速发展，各行各业对电力供应的质量和数量提出了更高的要求。以往的输电线路检查主要靠运行人员周期性巡视，对输电线路的管理和维护的工作量非常大，虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化，极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。因此，线路在线监测系统应用而生，其通过智能传感、无线通讯技术，对输电线路杆塔倾斜、导线及接头运行温度、线路避雷器动作情况、微气象（环境温湿度、风速、风向、大气压力）、周边情况（视频监控）等参数进行实时监测，提供线路异常状况的预警，通过对线路各有效参数的监测，线路运行管理部门对线路的缺陷和故障隐患有重点、有次序地安排检修，并为即将进行的检修工作做好人力、物力的准备，提高对输电线路安全经济运行的管理水平，增强电力系统运行的可靠性 。

       随着计算机技术的蓬勃发展，为实现线路状态数据的积累、综合、处理和辅助决策提供了高效率的工具。输电线路运行状态综合在线监测系统的建立，使输电线路监测和维修达到信息化、专业化水准，从而使运行线路可靠性大大提高，同时提高劳动生产率，降低运行成本。有效改变输电线路传统的检修、维护方法，通过全天候地采集运行状态下影响线路运行的有关参数，将数据信息传输到分析处理中心，自动分析输电线路运行状态，供电部门根据实时运行状态实施状态检修，有效预防和减少线路事故，提高线路运行和管理水平。

二、系统设计目标

      输电线路综合在线监测系统的设计目标是：

      1、采用新技术、新思路设计，具有一定特色，适用于电压等级110kV及以上的输电线路安全运行状况的实时在线监测、故障诊断和预警的系统。

      2、建立先进可靠的4G远程通讯网络。

      3、监测终端装置设计考虑足够的功能扩展性接口，增加新的监测功能无需重新设计硬件，只需修改软件和增加相关传感器就能达到要求，节省投资费用。

      4、输电线路综合在线监测系统的主要设计功能：

      ①杆塔倾斜监测；

      ②导线温度和接头温度监测；

      ③微气象监测，包括风向、风速、环境温湿度、大气压力等；

      ④线路避雷器动作记录监测；

      ⑤视频监控（监测线路弧垂变化、覆冰、风摆、线路检修等）；

      ⑥采用电池和太阳能供电和低功耗设计；

      ⑦具备防雷击、防腐、防电磁干扰设计，确保系统稳定可靠运行；

      ⑧传输通信通道采用具备中继和路由功能的无线网络（WiFi）的通讯形式;

      ⑨后台监控软件可根据用户需求，对运行参数、报警参数、采集周期等进行远程设定，对监测的数据进行统计、分析和输出，能以数字列表、曲线和图表的形式显示相关参数，具备数据管理、记录、报警、分析功能，并具备信息网络发布联网功能，相关领导和管理部门通过矿局域网即可了解输电线路的运行状况。

三、系统结构原理

       输电线路运行状态综合在线监测系统的核心技术主要是无线网络通讯技术的扩展应用，建立可靠、高速的无线通讯网络，来满足在线监测系统数据、视频信号的实时采集和传输。

       输电线路运行状态综合在线监测系统主要分四个部分，即后台监控中心、无线通讯网络、监测终端装置和信息监测传感器。

       后台监控中心由上位机、组态监控软件、无线网络通讯终端等组成，监控中心通过主无线网络与各监测终端建立通讯连接，采集各节点的数据，进行分析判断、记录管理，提供友好的人机对话窗口。

       监测终端包括电源模块、无线网桥、数据采集模块、传感器部分和视频采集部分。每个杆塔分别安装一套监测终端装置，监测终端电源采用电池和太阳能供电相结合，无线网络通讯模块相当于在每个杆塔建立一个无线通讯节点，分配唯一的IP地址，每个通讯节点具备通讯中继、自动组网和路由功能，即通过每个通讯节点的中继实现了采集装置从开头到结尾的网络连接。

       数据采集装置部分采用低功耗单片机结构，软硬件自主设计开发，信号采集用传感器主要包括：

      ◇倾角传感器--用于输电铁塔横向、纵向倾斜角度的监测杆塔倾斜测量，采用双轴向倾角传感器集成芯片与数据采集装置集成设计。配置数量：每个杆塔1个。

      ◇微气象传感器--包括风速风向传感器、环境温湿度传感器、大气压力传感器，环境温湿度传感器和大气压力传感器采用专用芯片与数据采集装置集成设计。配置数量：整个线路两端和中部。

      ◇雷电流传感器--用于记录线路避雷器是否动作和动作累计次数，传感器采用罗氏线圈原理自主设计。配置数量：带有避雷器组的杆塔，每组避雷器配置3个传感器。

      ◇视频信号用于远程监测线路弧垂变化、覆冰、风摆、线路检修等情况，视频探头采用球形高清网络摄像机，能够远程控制全方位监控周围情况。