[实用新型]一种导线对地距离测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力输电网技术领域，尤其涉及一种导线对地距离测量系统。

背景技术

在当今低碳经济环境背景下，人类社会对能源、环境以及可持续发展提出更高要求，同时在电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升下，要求未来的电力供应必须更加安全可靠，能够适应高度市场化的电力交易的需要以及适应客户的自主选择需求，能进一步提高庞大的电网资产利用率。为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、安全、清洁、经济、友好的智能电网，将先进的信息通信技术、传感测量技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，形成新型的现代化智能电网。

智能电网又称“电网2.0”，其特点之一是：自动实时的掌控电网系统安全运行状态，能够及时发现故障点，快速诊断故障原因，并消除故障隐患，实现电网系统的自我恢复，以避免发生大面积停电事故，能够抵抗自然灾害、人为的外力破坏等情况，确保电网安全可靠运行。

输电线路是电网的重要组成部分，而线路走廊内的地形地貌状况以及地物都会对线路的布设和安全运行产生重大影响，是输电线路设计和管理最为关注的区域。在现代智能电网建设中，电网规模的急剧增加，电网结构优化升级和自动化程度的提高，电网设计单位和运行管理单位，对电力设备安全可靠性提出了更高的要求，需要不断优化输电线路巡检方式，以降低输电线路巡检成本和提高巡检效率。输电线路巡检的目的是查找线路中的安全隐患和故障，及时进行检修，以最大程度地避免事故的发生，或以最高的效率恢复线路的正常运行，确保电网的运行安全。

随着我国经济高速发展，超高压、大功率、长距离输电线路越建越多，线路走廊远离城镇和交通干线，穿过荒山野岭，地理环境复杂，而且有些地区存在人工不能到达的巡线“盲区”，或者因设备、树木遮拦阻挡巡线员的视线，特别是在发生电网紧急安全事故时，电力线路巡检人员利用肉眼或者借用普通巡检仪器进行检查设备是否正常，在保证效率的前提下，这对巡检维护人员来说是一个很大的困难。此外，冰灾、地震等自然灾害频发，给线路巡检带来新的挑战。

为了防止和杜绝电网安全事故的发生，电网运行维护部门每年都要投入大量的人力、物力和财力对输电线进行巡检，但目前常规的巡检方式，工作条件艰苦、劳动强度大，巡检效率低。特别是对山区和大跨越线路巡检中，以及在冰灾、地震、水灾、滑坡、夜间条件的巡线检查，所花时间长、成本高、困难大，不能满足自然灾害巡检、保障供电以及电网紧急故障条件下应急巡检的需要，并且部分巡检项目靠人工方法难以完成。因此，常规的电力巡检方式，已不能满足现代化智能电网的发展和安全运行需求，超高压电网急需安全、先进、科学、高效的电力巡检方式。

20世纪50年代，一些发达国家开始尝试应用直升机对架空输电线路进行巡检工作。经过数十年的研究、探索，直升机在输电线路中的应用已扩展到线路安全巡检、带电作业以及布设杆塔等方面。我国香港中华电力公司较早采用有人直升机高效巡检模式，通过直升机带电巡检作业，大大提高劳动生产效率，将我国电力行业标准架空线路人工巡检周期（每月一次）大幅延长，其中所属港岛、大陆线路分别每年一次、每4个月一次。可见，采用先进巡检模式可部分代替人工巡线，显著降低人员劳动强度。此外，在近几年，直升机巡检方式在我国的华北、云南地区也得到广泛的应用。

直升机巡线方式多搭载红外线摄影仪、数码相机、照相机、高分辨率望远镜、可见光录像机等设备，在飞行中对途经线路进行观测，获取输电线路走廊的可见光和红外录像、照片等。但这些技术空间定位精度均不高，而且获得的多种数据大多需要分开处理，没有集成为一个整体，处理起来很麻烦。另外，这些方法都很难精确判断线路走廊地物（比如树木等）到导线的距离，而安全距离引发的线路闪路故障是许多输电线路安全事故的初始诱发因素。2003年8月14日，树闪故障引发了严重的美加大停电事故，但是在这次事故之前，输电线路已经通过直升机进行巡检，甚至有些线路巡检在停电前的50天之内。1996年7月和8月美国西部两次大停电，2003年9月意大利大停电等，都是由输电线路树闪故障导致的。由此可见，利用常规的直升机搭载巡线人员，借助望远镜、相机进行线路巡检方式效果并不理想。在2003年美国公用事业树木管理部门对这次树闪造成的大停电的结论是：“人不可能通过眼睛始终准确的确定树木和线路之间的距离”。