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基于3G/4G无线视频特高压输电塔在线监控解决方案一、概述：目前我国的输电高速公路-特高压输电电网主要是500kv交流和500kv直流输电系统。近年来，随着国家在输电线路在线监测技术方面投入的研究，输电线路在线监测技术得到了飞速的发展。2008年1月震惊全国的特大冰灾，使湖南电网受到了重大的创伤。据统计，整个湖南电网500kv线路一共有33条,其中有14条线路受到严重破坏,共倒塔182基,变形68基,导线断线等受损159处,地线断线等322处绝缘子掉串284处。其余线路如220kv、110kv、35kv、10kv及各变电站均受到重大创伤（见右图），全国直接经济损失超过了1000亿元。自1932年美国首次发生输电线路覆冰灾害以来，加拿大、俄罗斯、法国、冰岛和日本都发生过非常严重的冰灾事故。我国因大气候和微地形的影响，冰灾事故也时有发生。对我国电力线路的安全与人民的正常生活造成了非常大的影响。特别是西电东送、北电南送的战略目标的确定，大量的输电线路必然要经过高海拔、重覆冰的地区。覆冰可以引起输电线路过荷载、导线舞动、杆塔倾斜、倒杆（塔）、断线及绝缘子闪络及发生不均匀覆冰或不同期脱冰等重大事故，严重威胁电力系统的安全运行，从而造成巨大的经济损失和一定的社会影响。表1-1是我国近年来500kv线路的倒塔情况。因此，对输电塔-线系统的状态进行实时在线的监测是非常有必要的，这有助于工作人员在第一时间掌握输电塔的各种情况，在发生意外时也能及时并准确的对其进行抢修，这与普通的单纯依靠人工对输电塔进行巡线检测相比，大大降低了费用，并更加实际、可靠。二、9.8前沿新闻才茂通信作为全国及厦门市知名高新技术企业，凭借历年来良好业绩、产品口碑及核心的技术，无线视频监控通信技术的应用，此次受厦门市政府邀请，入驻厦门2015.9.8国际投资贸易洽谈会展馆——“人才项目资本合作馆”，作为本次展会中唯一的无线通信企业，代表厦门向来自海内外政企业参会人员对接，展示无线通信高端产品在特高压输电塔在线监控前沿的成功应用。福建省委副书记于伟国参观才茂通信展位三、项目需求保证特高压输电塔在线监控安全运行，发生故障后及时上报，是电力管理部门和政府监管部门所需要的。在2008年冰雪灾害后，国家电网、南方电网均分别加大了对输电线路覆冰、舞动的研究投入。2010年开始国家智能电网报告提出要加强对在线监测装置及系统的研制开发，完成覆盖整个电网的在线监测系统建设，利用测量、采集、无线通信、控制、视频、报警等高端技术，以输电线路运行环境和状态参数的在线监测为基础，实现对全国电网线路的实时在线监测，对其开展状态评估，实现灾害预警巡检。四、系统设计方案厦门才茂无线视频终端特高压输电塔在线监控系统，根据特高压输电塔在线监控应用特点问题，智能巡线有效解决人工巡线方式，减少员工的劳动强度、避免人身安全的危险性，提高工作效力。设计解决特高压输电塔在线监控无线动态状况数据上传，测量、采集、视频图像、报警视频短信/彩信，有效的对数据采集、位移、温度、湿度、风向、风速等参数的采集，再通过无线数据传输系统将各项参数发送至监控中心对输电塔的状态进行实时在线监测。服务中国电力，保护电网安全。系统方案拓扑图：五、才茂3G/4G无线音视频设备主要功能1.支持视频加密与解密，支持国际标准加密算法和公司私有加密算法，双重视频加密；2.支持3G、4G无线通信3.支持4路以太网通信、RS232、RS485接口；4.支持远程视频图像/语音对讲/报警/北斗/GPS定位/温湿度监测。5.特有的DTU/路由器功能组网自由功能强大，可与其它设备轻松组网。6.管理方便支持远程配置修改，远程升级，远程集中管理。7.支持网页、电视墙、手机（安卓和苹果）及本地监控台浏览视频；8.支持1-4路实时视频与录像，具备1080P(1920*1080)和720P(1280*720)等高清分辨率及D1和CIF格式；9.支持常规录像，移动侦测录像，计划录像，手动录像，报警录像，同时支持录像的轨迹回放；10.支持录像断电保护；11.支持录像存储在硬盘或者TF卡，TF卡最大支持128G，硬盘最大支持2T（2048G）,并支持录像文件自动覆盖；12.支持云台控制，控制云台上、下、左、右移动，放大、缩小，聚焦，光圈调节，云台速度调节；13.支持1路和4路的VGA和HDMI输出；14.支持环境温湿度的检测；15.支持移动侦测报警与IO报警功能；16.支持I/O端口，支持7路带光电隔离高/低电平触发输入，支持2路高/低电平触发输出；支持1路开关量/干节点输出；17.支持手动抓拍和自动抓拍，自动抓拍还可分为周期抓拍、定时抓拍和移动侦测抓拍；18.支持DHCP、路由转发、IPTABLES防火墙、VPN连接、NAT功能、DMZ主机等路由功能；19.支持1路RS232通信，RS232接口可以当作DTU功能使用（实现TCP/UDP透明传输）；20.支持1路RS485通信，RS485接口可以当作DTU功能使用（实现TCP/UDP透明传输）；21.支持远程配置、远程升级，远程集中管理；22.支持广告播放。六、才茂无线音视频通信产品特性与稳定工业级设计1.工业级无线模块：采用工业级无线模块，抗干扰强，传输稳定。2.实时操作系统：采用LINUX操作系统，带内存管理单元，实时性强，功能升级快，系统稳定。3.强化电路板：PCB遵循20H和3W原则，同时公司所有产品电路板都采用生益材质来生产，确保板材的稳定可靠。4.工业级元器件：整机元器件采用严格筛选的工业级元器件来生产。5.工业级电源：宽压电源设计，电源适应范围为DC6V~DC36V，内置电源反向保护和过压过流保护。6.电磁防护：以太网接口内置1.5KV电磁隔离防护。7.抗干扰设计：采用金属外壳，屏蔽电磁干扰，系统保护等级IP41；天线带防雷设计；系统超低温和超高温设计；特别适合在环境恶劣的工业环境下使用。七、稳定可靠1.在线维持技术：防掉线，在线检测，在线维持，掉线自动重拨，异常自动复位，确保设备永远在线。2.三层系统保护：在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗WDT保护）系统保护的基础上，增加一级系统虚拟值守VMW（VirtualManWatch）检测保护功能，网络异常、或者系统收到强干扰异常时，系统会重新彻底复位，相当于维护人员上门拔电，彻底解决了业内系统异常是需要上门拔电的麻烦，保证系统稳定可靠。3.UIM/SIM卡ESD保护：1.8V/3V/5V标准的推杆式用户卡接口，内置15KVESD保护。4.串口ESD保护：RS232/RS485/TTL/RS422,内置15KVESD保护。5.金属外壳：采用金属外壳，防辐射，抗干扰；外壳和系统安全隔离，防雷设计；符合电力安规要求；防护等级为IP41；特别适合于环境恶劣的工业控制领域。6.产品通过3C认证，所有无线模块都有通过CGD认证或者FCC认证或者CE认证。7.高速处理CPU：采用高速工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换；解决了“假在线”、“假死机”、“当机”等疑难问题。8.DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入DNS；规避了因为选择的DNS服务器异常，导致设备当机的严重现象。9.完善的协议栈：新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，采用了完善的TCP/IP协议栈；使网络通信性能优异，掉线概率极大降低。10.EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用；系统EMC/EMI优异，系统稳定可靠；通过EMC测试；八、才茂通信系列产品资质与检测1、无线通信在线维持专利技术2、摩尔实验室高低温检测报告3、福建省产品质量检验研究院检测4、著作版权证书5、EMC检测报告6、国家强制3C认证7、DTU创新产品奖8、深圳比亚迪用户测试报告九、厦门才茂主要产品及应用领域公司自成立以来已完成GSM/GPRS/CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/HSPA+/LTEMODEM/DTU/RTU/ROUTER/WIFI网关以及无线网络高清视频监控系列产品和GPS/北斗厘米级定位系统的生产和销售，应用于充电桩系统，金融交易，邮政交易，智能电网，智能交通，环保监测，消防监控，安防监控，水利监测，公共安全，广告发布，遥感勘测，工业控制，油田监测，煤矿监测，地震监测，气象监测，仪表监测，水表抄表，电表抄表，燃气抄表，热网监控，集中抄表等行业。十、厦门才茂光辉历程1.2001年在GPRS网络未开通情况，通过和福建移动合作，率先在业内推出GPRSDTU；2.2003年公司在业内率先制定TCP透传协议标准，现成为业内DTU产品事实标准；3.2005公司率先在路由器上推行定时上下线功能，现在成为业内普遍使用功能；4.中移动无线DDN协议标准制定参与者；5.公司员工参加设计的无线自助终端项目，被评为“国家火炬计划推广产品”；6.公司员工参与开发的无线终端评为“福建省优秀项目奖”7.公司员工主持了863无线网络通信实验室承建工作；8.公司员工累计主持和参与了12项著作版权及专利技术设计。结束语：大力推进充电基础设施建设，解决电动汽车充电难题，是发展新能源汽车产业的重要保障，对于打造大众创业、万众创新和增强公共产品、公共服务“双引擎”，实现稳增长、调结构、惠民生都具有重要意义。