覆冰在线监测装置技术规范书V2.docx

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覆冰在线监测装置技术规范书

目录

1 范围 2

2 规范性引用文件 2

3 术语和定义 4

4 终端配置要求 5

5 功能要求 5

6 技术要求 6

7 试验要求 10

范围

本规范规定了输电线路覆冰监测终端的基本功能、技术要求、试验方法、检验规则、安装调试、验收及包装储运要求等。

本规范适用于35kV及以上交、直流架空输电线路覆冰监测装置选型。

1规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

GB2314—2008电力金具通用技术条件

GB2887—2000电子计算站场地通用规范

GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）

GB50545—2010110kV～750kV架空输电线路设计规范

GB/T191—2008包装储运图示标志

GB/T379—2005电气控制设备

GB/T2317.2—2008电力金具试验方法第2部分：

电晕和无线电干扰试验

GB/T2317.4—2008电力金具试验方法第4部分：

验收规则

GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验A：

低温

GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验B：

高温

GB/T2423.4—2008电工电子产品基本环境试验规程试验Ｄb：

交变湿热（12h+12h循环）

GB/T2423.10—2008电工电子产品环境试验第二部分：

试验方法试验Fc和导则：

振动（正弦）

GB/T3047.1—1995高度进制为20mm的面板架和柜的基本尺寸系列

GB/T3873—1983通信设备产品包装通用技术条件

GB/T6388—1986运输包装收发货标志

GB/T6587.6—1986电子测量仪器运输试验

GB/T6593电子测量仪器质量检验规则

GB/T7027—2002信息分类和编码的基本原则与方法

GB/T9361—1988计算站场地安全要求

GB/T9535—1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型

GB/T9969—2008工业产品使用说明书总则

GB/T11463—1989电子测量仪器可靠性试验

GB/T14436工业产品保证文件总则

GB/T15464仪器仪表包装通用技术规范

GB/T15844.1—1995移动通信调频无线电话机通用技术条件

GB/T16611—1996数传电台通用规范

GB/T16723—1996信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议

GB/T16927.1高电压试验技术第一部分：

一般试验要求

GB/T17179.1—2008提供无连接方式网络服务的协议第1部分：

协议规范

GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.6-2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.9—1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

GB/T17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

GB/T19064—2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法

DL/T548—1994电力系统通信站防雷运行管理规程

DL/T741—2010架空送电线路运行规程

DL/T1098—2009间隔棒技术条件和试验方法

DL/T5092—1999110kV～500kV架空送电线路设计技术规程

DL/T5154—2002架空送电线路杆塔结构设计技术规定

DL/T5219—2005架空送电线路基础设计技术规定

QX/T1—2000Ⅱ型自动气象站

QJ/T815.2—1994产品公路运输加速模拟试验方法

YD/T799—2002通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法

YD/T1028—1999800MHzCDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：

移动台部分

YD/T1214—2002900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范：

移动台

JIG97—2001测角仪检定规程

JJG455—2000工作测力仪检定规程

JB/T5750—1991气象仪器防盐雾、防潮湿、防霉菌工艺技术要求

GA/T70—94中华人民共和国公共安全行业标准

GA/T75—94安全防范工程程序与要求

GA/T367—2001视频安防监控系统技术要求

2术语和定义

下列术语和定义适用于本规范。

2.1输电线路覆冰监测系统

是指采用覆冰监测所需传感器，将被测信号通过通信网络送到监测主站，并根据覆冰计算模型进行计算，推导出实际覆冰的一套在线监测系统。

该系统主要包括主站、终端、通信网络、监测信息四个部分。

1

2.2覆冰监测系统主站

由前置接收机、应用服务器、数据库服务器、监测工作站、网络交换设备、通讯设备以及数据库和主站软件系统等组成，实现输电线路覆冰及其周边环境冰情特征信息的接收、存储、分析、统计、发布功能的工作站。

2.3覆冰监测系统终端

由主控单元、通讯模块、电源和各监测单元等构成，布置于输电线路杆塔上，实现输电设备本体及其周边环境冰情特征信息在线监测的装置。

2.4拉力/倾角监测单元

由拉力和倾角传感器组成，安装在悬垂或耐张绝缘子串上，用以监测输电线路导、地线承受荷载变化实施情况的在线监测装置。

2.5气象监测单元

由环境温度、相对湿度、风速、风向等传感器组成，安装在被测杆塔上，用以监测杆塔周围气象环境的在线监测装置。

2.6图像监测单元

是由视频摄像头组成，安装在被测杆塔上，用以监测杆塔周围通道情况的在线监测装置。

2.7防冰警戒期

防冰警戒期指一年中因规律性气候可能造成输电线路覆冰风险，并应采取相应措施的时期，其起止时间由各地根据实际情况确定，一般为当年11月初至次年3月底。

2.8平均无故障工作时间（MTBF）

指终端装置两次相邻故障间工作时间的平均值。

2.9终端休眠功耗

指终端装置仅时钟运行且通讯模块、各传感器（包括摄像头）均处于不工作或掉电状态时的整机功耗。

2.10终端静态工作功耗

指终端装置各传感器（不包括摄像头）、时钟正常运行，并接入无线通信网络时的整机功耗。

2.11终端峰值功耗

指终端装置所有传感器（包括摄像头），通讯模块正常运行时的最大整机功耗。

2.12年均数据缺失率

未能测得的有效数据个数与应测得的数据个数之比，用百分数表示。

2.13受控采集方式

终端按照主站系统发出的指令进行数据采集、存储和传输。

2.14自动采集方式

终端按照设定的监测时间周期进行数据自动采集和存储，并将数据上传到主站系统。

3终端配置要求

a）拉力/倾角监测单元：

包括导线拉力、倾角传感器，地线拉力、倾角传感器。

b）气象监测单元：

包括环境温度、相对湿度、风速、风向传感器。

c）图像监测单元：

摄像头。

4功能要求

4.1数据采集

终端装置应具备以下参量的数据采集功能，采集方式应同时实现自动采集与受控采集可选：

Ø绝缘子串拉力值

Ø绝缘子串相对倾角值

Ø环境温度

Ø相对湿度

Ø风速

Ø风向

Ø终端电源电压

Ø终端所在位置移动通讯信号强度

4.2具备网络对时功能。

应能够接收主站系统的对时命令，宜每天对时一次，对时误差不超过2s；走时误差应优于±0.5s/24h。

4.3具备数据有效性检查分析功能，自动识别并剔除干扰数据；

4.4根据统一算法进行图像压缩。

4.5能够循环存储90天以上的数据采集量、状态量数据，数据存储空间宜不低于256M。

4.6通信接口和应用层数据传输规约应满足电网公司相关技术标准、规范。

4.7具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、重启等指令的功能；

4.8具备按远程指令修改各传感器采样频率、采样时间间隔、网络适配器地址等信息的功能；

4.9具备身份辨认和远程升级、更新程序的功能，宜具备完善的更新机制与方式；

4.10具备周期性缺陷自检功能并能输出自检信息；

4.11具备错误自恢复、定时重启功能；

4.12能通过短、长距离无线调试工作模式，在现场对装置各监测单元进行实时控制和调试。

5技术要求

5.1工作环境要求

a）环境温度:

－25℃～+45℃；

b）工作温度：

－25℃～+70℃；

c）相对湿度：

5％RH～100％RH；

d）大气压力：

550hPa～1060hPa；

e）最大风速：

35m/s（离地面10m高处，10min平均风速）；

f）装置在狂风、暴雨、冰冻等恶劣自然环境及强电磁环境中运行，其工作稳定性、可靠性不应受到明显影响。

5.2基本性能要求

5.2.1结构及防护

a）应体现功能模块化、硬件小型化的特征，应具备标准化、一体化设计，以便于现场安装及维护；

b）应采用阻燃、防爆、防腐、防潮等设计；

c）外壳的防护性能应符合GB4208规定的IP65级要求，应尽可能采用不锈钢材料；

d）电源和信号插口应采用防水航空插头，应具备防误插设计。

5.2.2可靠性

a）装置硬件应尽可能选用高品级的元器件，以提高装置运行的稳定性和可靠性；

b）装置整体平均无故障工作时间（MTBF）应不低于25000h；

c）装置使用寿命应不少于6年；

d）除用户方面原因导致的装置强迫停运或修复滞后外，单套装置年均数据缺失率应不大于1％。

5.2.3安全性

a）装置本身的设计和构造，不得影响输电线路的安全稳定运行；

b）应满足过流和防雷保护要求。

5.2.4功耗

a）装置整体应采用低功耗设计；

b）装置根据工作状态的不同应具有不同的功耗：

在线状态下，静态工作功耗不宜大于1W，采集功耗不应大于2.5W，整体峰值功耗不应大于15W；休眠状态下，静态工作功耗应不大于0.8W，采集功耗不应大于2.5W。

5.3电源技术要求

电源包括太阳能电池板、蓄电池及电源控制器三部分，具有过压保护、防过充等功能。

5.3.1基本要求

a）应优先采用硅太阳能光伏发电电源系统，应避免选用故障率高、可靠性差、结构复杂的电源系统；

b）应具备宽动态、高效率的供电特性；

c）应根据负载用电量进行太阳能电池板与蓄电池容量匹配优化设计；

d）应具有节电管理模式；

e）应具有智能的自管理功能（包括但不限于深度放电保护、过流保护、充放电管理等）；

f）应具有完善的远程运行监测功能，宜能够对电源运行状态、电池指标进行监视，以便于及时发现异常情况；

g）储能蓄电池应充分考虑电池容量受温度和使用时间的影响，应选