铁塔输电线路在线监测系统——无线传输解决方案

一、项目背景

      极端的风雪天气导致输电线路绝缘子污闪、风偏闪络、导线舞动、覆冰等现象时有发生，往往会引起线路跳闸、电弧烧伤，金具、绝缘子损坏，导线断股，杆塔倒塌等事故，造成巨大的经济损失；鸟类栖息、农机误碰都会对输电线路造成安全隐患。天际通联无线传输系统可助力铁塔输电线路在线监测技术，逐步取代传统的人工巡检，加强对输电线路的实时监测，充分掌握线路运行状态和气象条件，将污闪、覆冰、微风振动以及设备自身故障等事故消除在萌芽状态。

二、项目描述

      电厂管辖的2条220KV线路在管理期间受到天气、人为、环境等多重影响，直接或间接影响了线路的安全运行。2条输电线路全长31.6km，69基铁塔，由于沿途跨越煤矿采空区、高速公路、铁路、林地、河流、厂区、村庄，巡检的外线组人员需要多日才能巡检一条线路，线路某节点出现问题，不能第一时间发现并处理，且线路一大部分在野外，巡检人员有些部位无法到达近前，再加上部分巡检人员懈怠，导致有些隐患不能及时发现，形成了事故隐患。

      因此，电厂在输电线路的69基输电铁塔部署摄像头；增设天气、倾斜、污秽、沉降、故障定位等传感器。由于现场环境复杂不具备有线传输的条件，现需要将这些铁塔的视频图像、传感器数据，通过无线传输的方式24小时不间断回传指挥中心，实现统一管理，提前发现事故隐患及时处理，从而解决输电线路巡视范围广、巡视效率低的问题。

三、项目难点

      1、输电线路总距离长，中间铁塔数量多，需要级联的跳数多，需要无线传输设备带宽足够高。
      2、所有检测设备都是太阳能供电，需要无线传输设备功耗越低越好。
      3、超高电压下会产生强磁环境和静电，对无线传输设备抗电磁干扰能力要求高，且需具备防静电功能。
      4、铁塔高，安装不方便，需要无线传输设备体积小，便于施工人员携带和安装。
      5、使用区域幅员辽阔，各种气候都有，需要无线传输设备具有宽温工作能力。
      6、输电线路很多是在野外，一旦出故障维修非常麻烦，对无线传输设备稳定性有极高要求。

四、天际通联解决方案

      天际通联技术人员通过现场实勘打点，记录了铁塔点位的经纬度坐标，后采用专业地图仿真工具进行无线链路的方案设计，通过模拟安装点位、安装高度、菲尼尔区、链路信号质量，来模拟真实环境下无线链路的可行性，再加上实地看点，设计出了无遮挡、高可靠的无线链路传输方案：

      指挥室作为所有铁塔视频和数据回传的中心；线路的中间铁塔作为接收前端铁塔视频和数据的分中心；指挥室中心和线路中间铁塔分中心采用点对点（PTP）的方式进行组网，根据路径上的遮挡情况选择是否加中继。线路中间铁塔分中心采用点对多点组网（PTMP）的方式1对多接收前端铁塔回传的视频和数据。

      指挥中心部署高带宽点对点接收网桥，负责接收线路中部铁塔分中心发射网桥回传的数据；线路中部分中心铁塔部署接收基站负责接收前端铁塔发射网桥回传的数据、线路中部分中心铁塔再部署1台发射网桥负责往指挥中心回传接收到的前端视频和数据；前端铁塔部署发射网桥负责回传自身所在铁塔采集到的的视频和数据，发射网桥和摄像头、传感器都汇聚在同一个塔身的交换机。

五、方案优势

     在线监测无线通信系统的特点是使用频率高、数据量大，容易受网络因素影响。无线通信系统是视频监控网络建设的信息基础设施，无线通信系统的设计关系到整个平台功能是否能够有效发挥和呈现，决定整体系统能否正常运行。
      构建在线监测无线通信必须要有可靠的无线通信系统，本方案采用天际通联固定点无线通信解决方案，相比于传统无线网桥方式为核心的解决方案，本方案具有稳定可靠、高带宽、宽温工作、远距离、抗干扰、双重加密安全性高、通信组网灵活、安装部署简便等优势，可以有效实现建网简单易行、全天候工作、运行维护容易、项目成本低、通信速率高、不产生流量费用、可靠性好、安全性高、便于系统升级拓展等一系列优点。一次建设，一次投入，一劳永逸。
1、超高无线吞吐量
      天际通联无线通信符合802.11ac标准，提供高达867M速率，以及具备MIMO技术，智能天线技术；Beamforming技术等，实际吞吐量高。
2、超远距离无线传输
     天际通联无线通信设备搭配外接天线，传输距离可达200公里，可灵活选配各类天线。输出功率最大支持500mW。
3、极端稳定
      无线基站金属铸铝外壳，IP-68防护等级；零下50°～80°运行；工作湿度，0％～100％；平均无故障大于100000小时；
4、维护简单
      独家“一键还原”专利技术，按一下即可；无需专业技术，傻瓜式排障；
5、功耗低，适合野外：
      最大功耗十瓦（W），实际功耗5-8瓦，可大大节省电能消耗，增长电池和整体系统的工作时间。
6、安装简单
      无线网络设备天线一体化便于安装、无线网桥采用逐点安装方式，无需挖沟布线，施工量最低。

项目照片：