【文章內(nèi)容簡介】 像/視頻類。5． 1． 2． 2 地線類狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝在地線上，如微風振動、舞動、覆冰、張力類。5． 1． 2． 3 金具類狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝在金具上，如金具溫度、微風振動類。5． 1． 2． 4 絕緣子類狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝在絕緣子上，如污穢、放電、風偏類。5． 1． 2． 5 桿塔類狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝在桿塔上，如桿塔傾斜、桿塔振動、桿件應力分布、氣象條件、大氣環(huán)境、外3Q / GDW ２４２ — ２０１０力破壞、通道狀況、圖像/視頻、雷電類，也包括安裝在桿塔上的非接觸式導線測溫、非接觸式測距儀等。5． 1． 2． 6 桿塔基礎類狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝在桿塔基礎上，如基礎滑移、不均勻沉降類。5． 2 狀態(tài)監(jiān)測裝置組成a)一般由數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場通信網(wǎng)絡以及數(shù)據(jù)集中器組成。當現(xiàn)場只存在單個狀態(tài)監(jiān)測裝置（含同一廠家多參數(shù)集成監(jiān)測裝置）時，由單個集成 CMA 功能模塊的狀態(tài)監(jiān)測裝置直接將信息發(fā)送到輸電線路狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)；當現(xiàn)場存在多個狀態(tài)監(jiān)測裝置時，可由各狀態(tài)監(jiān)測裝置先將信息發(fā)送至狀態(tài)監(jiān)測代理裝置（CMA），再由狀態(tài)監(jiān)測代理裝置通過統(tǒng)一的通信端口將信息發(fā)送至輸電線路狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)。b)現(xiàn)場實施方案的設計內(nèi)容及要求宜參考附錄 A。6 功能要求輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置從采集、處理到傳輸?shù)母鳝h(huán)節(jié)應具備以下功能。6． 1 數(shù)據(jù)采集要求6． 1． 1 采集參量要求應能采集線路本體、氣象、通道環(huán)境等信息，及電源電壓等。6． 1． 2 采集方式狀態(tài)監(jiān)測裝置應同時具備自動采集方式與受控采集方式。6． 1． 3 測量周期專項標準明確裝置測量周期。可根據(jù)客戶需求設定。6． 1． 4 數(shù)據(jù)采集集成化要求適宜于現(xiàn)場多參數(shù)監(jiān)測的，狀態(tài)監(jiān)測裝置宜具備多點多參數(shù)采集功能，能實現(xiàn)對線上和塔上多監(jiān)測點、相同或不同類型監(jiān)測信息的采集，能通過有線或無線接口自動識別參數(shù)類別，接收和自動識別數(shù)據(jù)采集單元的信息。6． 2 數(shù)據(jù)處理與判別6． 2． 1 數(shù)據(jù)預處理在干擾情況下，應對數(shù)據(jù)進行預處理。6． 2． 2 一次狀態(tài)量計算應具備對原始采集量的一次計算功能，得出能直觀反映采集量特性的數(shù)據(jù)。6． 2． 3 二次狀態(tài)量計算在不降低裝置供電及運行可靠性的前提下，應具備對線路狀態(tài)參數(shù)數(shù)學模型的分析計算功能，提供能直觀反映線路狀態(tài)的狀態(tài)量。如采用稱重法或傾角法進行等值覆冰厚度監(jiān)測，輸入綜合懸掛載荷、風偏角、偏斜角等一次狀態(tài)量，裝置內(nèi)部包含進行等值覆冰厚度等二次狀態(tài)量分析的數(shù)學模型。6． 3 數(shù)據(jù)存儲a） 應能至少循環(huán)存儲 30 天以上的狀態(tài)量數(shù)據(jù)；b） 對狀態(tài)數(shù)據(jù)有追溯要求時，狀態(tài)監(jiān)測裝置宜具有存儲原始數(shù)據(jù)的能力。6． 4 標準化狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出接口狀態(tài)監(jiān)測裝置與 CMA 之間的應用層數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約應遵循附錄 C，對各類型數(shù)據(jù)（標準化狀態(tài)數(shù)據(jù)）的輸出要求如下。6． 4． 1 狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)測裝置應具備標準化狀態(tài)量輸出功能。必要時，能輸出原始量數(shù)據(jù)。a） 本體信息：導線溫度、等值覆冰厚度、微風振動、舞動、導線弧垂、污穢度、風偏、桿塔傾斜4２００９Q / GDW ２４２ — ２０１０等；b） 氣象：風速、風向、氣溫、濕度、氣壓、雨量、光輻射等；c） 通道環(huán)境：圖像等。6． 4． 2 報警信號應具備輸出狀態(tài)監(jiān)測報警信息的功能，按照設定的閾值報警。6． 4． 3 裝置工作狀態(tài)輸出應具備將心跳包、電源電壓等裝置自身軟硬件工作狀態(tài)，以及應答信息輸出到遠程和本地接口的功能。a） 心跳包：表明裝置在線和維持通信鏈路的信息包，單向固定格式，發(fā)送周期應不大于 5 分鐘；b） 工作狀態(tài)信息包：表明裝置工作狀態(tài)，如電源電壓、工作溫度、電池浮充放電狀態(tài)、電池電量等工作狀態(tài)的信息包。6． 5 通信接口6． 5． 1 與 CMA 通信接口狀態(tài)監(jiān)測裝置應具備下列通信接口之一或多接口組合，適應不同監(jiān)測環(huán)境的需求。a） 網(wǎng)絡 RJ－45 接口；b） RS485 串行通信接口；c） WiFi 無線通信接口；d） 長距離微波傳輸或中繼接口；e） 具備光纖通信能力及接口。6． 5． 2 遠程通信接口對于集成 CMA 模塊功能的狀態(tài)監(jiān)測裝置，通信接口應符合“Q/GDW xxx－2010 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測代理（CMA）技術(shù)規(guī)范”。6． 5． 3 與數(shù)據(jù)采集單元通信接口a） 宜具備短距無線傳感器網(wǎng)絡接口，便于在現(xiàn)場一定距離內(nèi)組成微網(wǎng)（、Zigbee、WiFi、WiMax 等），接入無線數(shù)據(jù)采集單元；b） 宜具備 RS485 串行通信接口。6． 5． 4 參數(shù)配置接口狀態(tài)監(jiān)測裝置應具備對裝置編號、校準參數(shù)等各類參數(shù)的配置接口。6． 5． 5 數(shù)據(jù)傳輸安全性對集成 CMA 模塊功能的狀態(tài)監(jiān)測裝置，數(shù)據(jù)傳輸安全性應符合“Q/GDW xxx－2010 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測代理（CMA）技術(shù)規(guī)范”。6． 6 監(jiān)測裝置硬件和軟件a） 狀態(tài)監(jiān)測裝置使用壽命應不少于 12 年，應確保使用過程中的數(shù)據(jù)準確性、裝置可靠性及穩(wěn)定性；b） 實現(xiàn)對傳感器和硬件工作狀態(tài)、軟件工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、通信等的管理，通常包括以下模塊：系統(tǒng)管理模塊、平臺監(jiān)控模塊、通信模塊、規(guī)約解釋模塊、數(shù)學模型模塊、異常告警處理模塊、參數(shù)配置模塊、用戶認證模塊；c） 實現(xiàn)裝置自檢、自恢復功能；d） 狀態(tài)監(jiān)測裝置硬件應具備低功耗、通用化、模塊化的特征，宜具備雙電源供電、自動切換功能；e） 對塔上監(jiān)測裝置，宜采用分體式供電電源，電源標稱電壓為 12V，電源插口型式為五針航空防水插頭（1－負，2－正，3－接地，4－RS485（＋），5－RS485（－））；f） 狀態(tài)監(jiān)測裝置應達到 IP65 防護等級，具備阻燃、防爆、防腐等功能，裝置顏色與桿塔相近。6． 7 遠程更新、配置與調(diào)試5Q / GDW ２４２ — ２０１０6． 7． 1 基本信息輸出輸出可識別的統(tǒng)一格式的裝置基本信息表（電子數(shù)據(jù)表），標明監(jiān)測裝置類型、組成與型號、出廠信息等內(nèi)容的數(shù)據(jù)表，用于裝置注冊和認證。6． 7． 2 遠程更新應具備身份辨認、遠程更新程序的功能，具備完善的更新機制與方式。6． 7． 3 遠程配置應具備按遠程指令修改采樣頻率、采樣時間間隔、網(wǎng)絡適配器地址等信息的功能。6． 7． 4 動態(tài)響應應具備動態(tài)響應遠程時間查詢/設置、數(shù)據(jù)請求、復位等指令的功能。6． 7． 5 遠程調(diào)試宜能按遠程指令進入遠程調(diào)試模式，并輸出相關(guān)調(diào)試信息。7 技術(shù)要求7． 1 工作條件7． 1． 1 戶外a） 環(huán)境溫度：－25℃～+45℃（普通型）或－40℃～+45℃（低溫型）；b） 相對濕度：5％RH～100％RH；c） 大氣壓力：550hPa～1060hPa。7． 1． 2 室內(nèi)a） 環(huán)境溫度：+15℃～+35℃；b） 相對濕度：≤85％RH；c） 大氣壓力：550hPa～1060hPa；d） 工作電源：交流 220（1177。10％）V；頻率：50Hz177。1Hz。7． 2 基本技術(shù)要求7． 2． 1 裝置性能要求7． 2． 1． 1 準確度裝置的測量準確度滿足工程要求，具體裝置應滿足相關(guān)儀器設備檢測標準。7． 2． 1． 2 環(huán)境適應性裝置應具有較強的環(huán)境適應性，具備防雨、防潮、防腐蝕、抗振、防雷、抗電磁干擾等性能。7． 2． 2 數(shù)據(jù)采集單元7． 2． 2． 1 工作溫度－25℃～+70℃（工業(yè)級）或－40℃～+85℃（工業(yè)擴展級）。7． 2． 2． 2 外殼防護應符合 GB 4208 中規(guī)定的外殼防護等級 IP65 的要求。7． 2． 2． 3 自檢應具備自檢和故障隔離等功能。7． 2． 2． 4 機械和安全性能a） 導、地線類數(shù)據(jù)采集單元應能承受導地線的振動；b） 導、地線類數(shù)據(jù)采集單元質(zhì)量應小于 ；c） 導、地線類數(shù)據(jù)采集單元結(jié)構(gòu)應不對導地線有磨損或其他機械傷害；d） 導、地線類數(shù)據(jù)采集單元應不降低導線對地距離和對桿塔的電氣間隙；e） 導、地線類數(shù)據(jù)采集單元應滿足金具標準相關(guān)條款；f） 絕緣子串類數(shù)據(jù)采集單元應不降低絕緣子串的絕緣特性和機械強度，且滿足風偏要求；6２００９Q / GDW ２４２ — ２０１０g） 導線以及絕緣子串類數(shù)據(jù)采集單元的結(jié)構(gòu)不應產(chǎn)生局部放電；h） 作為替代金具或其他部件使用的數(shù)據(jù)采集單元，應滿足原金具技術(shù)要求。如串聯(lián)接入絕緣子串應盡量減小對懸垂串電氣性能的影響，而且標稱破壞載荷應大于相應懸掛金具標稱破壞載荷的 倍；i） 桿塔類數(shù)據(jù)采集單元應采取防盜、防振、防松措施，而且不降低桿塔的機械特性和電氣性能；j） 桿塔基礎類數(shù)據(jù)采集單元應采取防盜、防松措施，應不破壞桿塔基礎的完整性。7． 2． 2． 5 可靠性a） 應能夠連續(xù)、準確、可靠地工作，在使用壽命期內(nèi)能適應工作環(huán)境，平均無故障工作時間（MTBF）應不低于 25 000h；b） 年均數(shù)據(jù)缺失率應不大于 1%。7． 2． 3 數(shù)據(jù)集中器7． 2． 3． 1 工作溫度－25℃～+70℃（工業(yè)級）或－40℃～+85℃（工業(yè)擴展級）。7． 2． 3． 2 外殼防護應符合 GB 4208 中規(guī)定的外殼防護等級 IP65 的要求。7． 2． 3． 3 時間同步應能夠接收狀態(tài)監(jiān)測代理裝置或狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的對時命令，對時誤差應不超過 5s。時鐘 24h 內(nèi)走時誤差應小于 1s。7． 2． 3． 4 技術(shù)要求a） 具有測控功能和數(shù)據(jù)存儲功能；b） 具有同數(shù)據(jù)采集單元和向狀態(tài)監(jiān)測代理裝置或狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)進行通信的功能；c） 可響應和轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)監(jiān)測代理裝置或狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)的命令；d） 具有電池供電、斷電保護和防雷保護功能。7． 2． 3． 5 通信方式a） 數(shù)據(jù)集中器與數(shù)據(jù)采集單元之間的無線通信宜采用 、Zigbee、WiFi、WiMax 等短距通信方式；b） 與狀態(tài)監(jiān)測代理之間的數(shù)據(jù)通信應符合附錄 C 應用層數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約；c） 對集成 CMA 模塊功能的狀態(tài)監(jiān)測裝置，與狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信符合“Q/GDWxxx—2010 輸變電狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議（輸電部分）”。7． 2． 3． 6 可靠性a） 平均無故障工作時間（MTBF）應不低于 25 000h；b） 年均數(shù)據(jù)缺失率應不大于 1％。8 供電電源要求8． 1 基本要求a） 在輸電線路野外現(xiàn)場，應優(yōu)先采用硅太陽能光伏發(fā)電電源系統(tǒng)；必要時可選擇風光互補供電電源系統(tǒng)；但應避免選用故障率高、可靠性差、結(jié)構(gòu)復雜的電源系統(tǒng)；b） 野外太陽能電源系統(tǒng)應具備寬動態(tài)、高效率的供電特性。在低負載的環(huán)境下能夠高效率供電，在通信設備收發(fā)信息時能夠短時大容量供電；c） 野外太陽能電源系統(tǒng)中的儲能蓄電池應選擇環(huán)境適應能力強，使用壽命長的電池。應充分考慮電池容量受溫度和使用時間的影響；d） 野外太陽能電源系統(tǒng)安裝在輸電線路桿塔上，應控制系統(tǒng)整體功耗，避免部署大容量的電源和電池系統(tǒng)；7Q / GDW ２４２ — ２０１０e） 監(jiān)測裝置在正常工作模式下，要求蓄電池至少可以維持 30 天供電；考慮到電池容量受溫度和使用時間的影響，應預留一定的余量；f） 在有條件的場所，應依托可靠的供電系統(tǒng)，如變電站供電、就近市電等，電源要求應參見相關(guān)國家交流供電電源標準。本標準不包含這種技術(shù)供電要求；g） 對于安裝在導地線上的通信設備，可考慮采用感應電源、太陽能、高能電池等供電。8． 2 技術(shù)要求8． 2． 1 環(huán)境條件8． 2． 1． 1 正常使用條件a） 太陽能電池組件：－40℃～+45℃；b） 控制器：－30℃～+45℃；c） 蓄電池：－10℃～+55℃；－30℃～+55℃；可根據(jù)地區(qū)特點進行蓄電池的選擇；d） 相對濕度：≤90%（40℃177。2℃）；e） 海拔高度：≤2000m；f） 機柜與蓄電池無劇烈振動和沖擊，垂直傾斜度不大于 5%；g） 工作環(huán)境應無導電爆炸塵埃，無腐蝕和破壞絕緣的氣體或蒸汽。8． 2． 1． 2 特殊使用條件a） 電源系統(tǒng)在異于正常使用條件下使用，應在訂貨時提出，并與廠家商定；b） 在海拔高度大于 2000m 環(huán)境下使用的電源系統(tǒng)，可參照 GB/T —1993 規(guī)定，降容使用。8． 2． 2 結(jié)構(gòu)及外觀a） 電源機箱的外形結(jié)構(gòu)應考慮到設備成套性的要求，應統(tǒng)一考慮電源設備、通信和監(jiān)測裝置的安裝位置，應考慮桿塔安裝特殊要求；b） 應充分考慮溫度的影響，采取保溫或降溫措施；c） 電源系統(tǒng)設備單體質(zhì)量宜不超過 35kg，對普通線路單基桿塔上安裝的電源設備及監(jiān)測裝置的總體質(zhì)量宜不超過 220kg；d） 機箱防護等級應達到 IP65；e） 箱體與箱體之間以及箱體與外置設備之間連接電纜接口應采用防水航空插頭；f） 機箱表面鍍層牢固，漆面勻稱，無剝落、銹蝕及裂痕等現(xiàn)象；g） 機箱面板平整，所有標牌、標記、文字符合要求，功能顯示清晰、正確；h） 機箱各種開關(guān)便于操作，靈活可靠；i） 太陽能電池組件前表面應整潔、無破碎、無裂紋；背表面不得有劃痕、損傷等缺陷。8． 2． 3 太陽能電池組件要求8． 2． 3． 1 太陽能電池組件的選型a） 宜選用單晶硅或多晶硅太陽能電池組件；b） 單塊太陽能電池組件應不超過 800mm700mm。在滿足監(jiān)測裝置供電要求的情況下，盡量減小單塊太陽能電池組件的體積。c） 對普通線路單基桿塔上安裝的太陽能電池組件的總面積應不超過 ；8． 2． 3． 2 功率配置的影響因素功率配置一般應綜合考慮以下因素：a） 電源安裝地點的經(jīng)緯度、海拔等地理位置數(shù)據(jù)，日照強度、氣溫及風速等氣象數(shù)據(jù)；b） 負載特性（阻性負載、容性負載、感性負載）、負載平均功耗以及最大功耗、運行時間等；c） 根據(jù)負荷用電量進行太陽能電池與蓄電池容量匹配優(yōu)化設計；d） 蓄電池深放電后的回充時間；e） 桿塔上的安裝條件。8２００９Q / GDW ２４２ — ２０１０8． 2． 4 蓄電池要求a） 蓄電池選型應考慮自身充放電特性以及環(huán)境溫度對蓄電池容量影響特性。應著重考慮淺放電能力、深放電能力、溫度、使用年限等因素，特別需要考慮高溫對蓄電池壽命的影響，以及低溫對蓄電池放電容量的影響。應選用適合太陽能供電系統(tǒng)充放電特性的電池；b） 蓄電池（組）在連續(xù)陰雨天氣情況下，配置容量應滿足負載設備正常工作情況下不少于 30 天的供電時間；c） 蓄電池組并聯(lián)組數(shù)一般不宜超過 2 組；d） 當密封鉛酸蓄電池在海拔 2000m 以上條件下使用時，應經(jīng)蓄電池生產(chǎn)廠商確認該蓄電池適合于在這樣的條件下使用。8． 2． 5 風力發(fā)電機要求風力發(fā)電機分類方法有兩種：a） 以接受風能的形式，可以分為升力式和阻力式；b） 以風輪回轉(zhuǎn)軸的方向，可以分為豎直軸式和水平軸式。電源系統(tǒng)應選擇目前技術(shù)成熟、可靠的的機型，如水平軸風機或垂直軸達里厄型風機。8． 2． 6 電源系統(tǒng)控制器8． 2． 6． 1 標稱電壓+12V DC。8． 2． 6． 2 電壓輸入范圍+8V DC ～ +26V DC。8． 2． 6． 3 電壓輸出范圍+ DC ～ + DC。8． 2． 6． 4 基本功能電源系統(tǒng)控制器應具有以下基本功能：a） 對輸出電壓的控制功能；b） 防反向放電的保護功能；c） 防太陽能電池組件反接保護功能；d） 直流輸出、輸入及自身的短路保護功能；e） 能防止蓄電池通過太陽能電池組件反向放電的保護；f） 蓄電池組欠壓保護功能；g） 蓄電池自動強充功能；h） 系統(tǒng)過低電壓控制器斷開保護；i） 當與風機供電方式組合時，應具備有控制風機輸入接口的控制功能。8． 2． 6． 5 耐沖擊電壓當蓄電池從電路中去掉時，沖擊。8． 2． 6． 6 耐沖擊電流控制器應能夠承受 1h 高于太陽能電池組件標稱短路電流 倍的沖擊。開關(guān)型控制器的開關(guān)元器件必須能夠切換此電流而自身不損壞。8． 2． 7a）b）c）d）可靠性電源系統(tǒng)平均無故障工作時間（MTBF）應不低于 100 000h；一般免維護蓄電池的使用壽命應不低于 5 年；太陽能組件的使用壽命應不低于 20 年；風機的使用壽命應不低于 10 年。9Q / GDW ２４２ — ２０１０9 試驗方法9． 1 試驗條件根據(jù)不同的監(jiān)測裝置和運行條件確定。9． 2 試驗項目按照狀態(tài)監(jiān)測裝置的安裝位置類別，列出了可滿足現(xiàn)場運行條件的基本試驗項目（如表 91）。9． 3 試驗方法表 ９１基 本 試 驗 項 目9． 3． 1 基本功能檢驗應根據(jù)產(chǎn)品說明書按照現(xiàn)場配置方式組成狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，給監(jiān)測裝置通電，施加相應信號，分項檢測監(jiān)測裝置是否具有各項功能，而且應進行以下試驗：a） 根據(jù)架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置布置，輸入模擬參數(shù)，檢驗監(jiān)測點換算的公式、制作抽樣監(jiān)