面对风霜雨雪雷电：看在线监测如何为架空线路筑牢安全网

作为电力系统的核心动脉，架空输电线路长期暴露于自然环境中，面临风、冰、雷击等复杂挑战，传统人工巡检难以实现持续防控。全景在线监测系统通过多维度智能感知，对线路弧垂、杆塔倾斜、微气象等关键参数进行24小时实时监测，结合大数据平台实现超前预警，显著提升电网安全性与运维效率。

架空线路全景在线监测系统是一套集导线监测、杆塔监测、绝缘子监测、气象监测、通道监测及其他综合保护于一体的智能化综合监测解决方案。系统采用多传感器融合技术与物联网架构，实现对架空线路运行状态的全维度、高精度实时监测，并通过智能分析平台进行数据整合与诊断，为电力设备的预防性维护与状态检修提供科学依据，有效提升配电系统的安全性与可靠性。

架空线路监测：

2.1 核心监测内容

弧垂监测：

输电线路导线弧垂在线监测装置主要应用于输电线路对地距离、弧垂角、偏斜角的测量。

舞动监测

输电线路导线舞动在线监测装置是采用太阳能及电池进行前端供电，通过远程采集舞动、微气象等数据等进行数字化压缩编码，进而采取4G/5G/WIFI无线传输将现场舞动数据发送到数据监控中心。

风偏监测

输电线路风偏在线监测装置用于对直线塔导线风偏，或耐张塔、转角塔跳线风偏的在线监测。该装置通过对悬垂串风偏角和仰角，或跳线风偏角等数据的在线监测给出风偏放电的预警信息，

覆冰监测

输电线路覆冰在线监测装置，可广泛应用于覆冰监测、微气象监测、拉力监测、实时图像监测及融冰观察等领域，能够对在恶劣环境中运行的高压输电线路覆冰、气象等情况进行实时在线监测。

山火监测

系统主要由可见光林火识别及红外热成像相机林火识别传感器、边缘计算识别引擎、主控处理单元、供电单元、通信单元及后台系统组成。

微风振动监测

能对运行中的架空高压输电导线受微风影响产生微幅振动的频率和幅度进行实时采集，并通过4G/5G网络将监测信息发送给远程监控中心。

微气象监测

输电线路微气象在线监测装置是一套针对输电线路走廊局部气象环境监测而设计的多要素微气象监测装置。

温度监测

高精度测温传感器，能够紧密贴合输电线路，实时监测导线的温度变化。通过无线网络与数据采集终端的紧密配合，温度数据得以迅速传输至处理中心进行深度分析。最终，这些关键信息将直达监控中心。

分布式故障监测

输电线路分布式故障定位监测装置采用了分布式行波测量技术，监测终端分布式安装在输电线路导线上。

线路通道图像监测

输电线路通道图像在线监测，搭载水平360°、垂直+90°旋转全向云台摄像头，成就全景视野监视，实时视频浏览，三摄视频，无论日夜，任何视角，即点即看，适配轻量级、低功耗AI算法，实现线路通道隐忠及杆塔本体缺陷的前端智能识别。

绝缘子污秽监测

高压输电线路绝缘子污秽度在线监测系统，能够对高压运行环境中绝缘子盐密度、灰密度、气温、相对湿度进行实时监测。

绝缘子泄漏电流监测

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统，预防污闪事故，提高绝缘子污秽闪络的预警能力。

杆塔监测

杆塔在线监测装置将北斗/GNSS高精度定位模组、倾角传感器、加速度传感器、静力水准仪、振弦式表面应变计、风速/风向传感器等传感器技术高度集成，形成一个统一的、紧凑的、智能的监测装置。

智能螺栓监测

运用能监测预应力的智能螺栓。该螺栓内部集成预应力采集系统，可以实时监测传递在其上的预应力，可以及时将实时数据传送给管理人员，能够及时发现及时采取措施解决，防止杆塔倾斜倒塌造成的经济损失和人员伤亡。

二、系统拓扑图

我司的地下输电线路电缆全景监测系统有三部分构成：感知层（无线传感器）、网络层（无线接收终端/网关）、应用层（数据服务器及软件平台后台）；

传感器作为系统的感知层，分布于各个隐患点，实时测量其状态数据，并将数据通过无线方式上传给接收终端/网关。

接收终端在系统中承担着数据中继功能，它接收到传感器的数据之后再通过光纤、485或者无线等方式传输给数据后台，他们形成了系统的网络层。

系统的应用层数据到达后台后，用户可以通过浏览器方式监测现场每个传感器的实时数据、历史曲线，如果出现超限情况，可以快速定位并及时通知相关人员。

三、分项系统

4.1 弧垂监测子系统

输电线路导线弧垂在线监测装置主要应用于输电线路对地距离、弧垂角、偏斜角的测量。**监测跳线弧垂时，传感器安装在跳线上;监测绝缘子弧垂时，传感器安装在绝缘子串的底端或上端;监测档中相间弧垂时，弧垂监测装置安装在需监测的两相导线的档中。**弧垂传感器基于激光传感器、微功率无线传感，电源采用高压取电,传感器实时采集弧垂数据,并将监测到的数据通过4G/5G/GPRS/WIFI/OPGW光纤网络实时传送至监控中心,当超过预定阈值时，发出报警。

核心组成

弧垂传感器：如同系统的"眼睛"，主要负责实时感知和测量导线在热胀冷缩、负荷变化下的实际下垂高度（即弧垂）。通过精确采集导线的倾角、张力或相对位置等数据，并将其转换为电信号，系统可据此判断弧垂是否超出安全设计范围。其作用至关重要，能直接为线路的安全预警、动态增容和预防因弧垂过大导致的放电、挂线等事故提供核心数据支撑，是保障电网稳定运行的关键。

系统功能：

能传感、采集导线距离地面最小距离、线夹出口处导线切线方向与水平方向的夹角、导线弧垂，并将测量和计算结果通过通信网络传输到状态监测代理或状态监测主站；

具备自动采集功能，按设定时间间隔自动采集导线距离地面距离和线夹出口处导线切线方向与水平方向的夹角、导线弧垂，最小采集间隔宜大于 5 分钟，最大采集间隔小于60分钟，默认时间间隔为30分钟；

具备受控采集功能，能响应远程指令，实时采集数据;

具备主机电池电压采集功能和探头电池电压采集功能;

加入安全芯片，可对数据进行加密，并接入各省公司平台;

4.1.1 弧垂传感器

弧垂传感器以其高精度测量为核心特点，具备强大的环境耐受性，能抵御野外恶劣的电磁、温度和风雨侵袭。它作为监测系统的前端感知单元，实现了对导线弧垂的实时、连续和自动化监测，并通过无线通信技术（如4G/5G或LoRa）远程传输数据。设计兼顾安装便捷性与低功耗，最终为电网的安全预警和动态增容提供可靠、高效的数据支撑。

技术参数

产品外观

安装示意图

4.2 舞动监测子系统

输电线路导线舞动在线监测装置是采用太阳能及电池进行前端供电，通过远程采集舞动、微气象等数据等进行数字化压缩编码，进而采取4G/5G/WIFI无线传输将现场舞动数据发送到数据监控中心，让维护监控人员通过从现场发过来的舞动、微气象数据等进行分析对比，如发现有异常的预警信息，即立刻做出与之相对的应急处理，来确保高压线路的安全运行。

核心元件

舞动采集装置：高精度感知、强环境耐受、实时无线传输、多维数据融合，以及低功耗自供电的长期可靠性，为输电线路舞动预警提供不可或缺的数据基石。

系统功能：

数据采集功能:导线舞动信息采集(舞动幅值、垂直舞动幅值、水平舞动幅值、舞动频率)，并进行现场存储和远程上传:

实时并准确监测现场导线的位移量，加速度量，角度量等，结合设备内的传感器量进行分析，数据建模，及时诊断异常信息;

通过核心功能-微气象数据采集分析，对前端温度，湿度，风速，风向等，与导线舞动量相结合，及时进行数据处理;

具备稳定强大的电池管理系统,微信客户端，巡检功能，设备内置加密安全芯片。实时高效准确保障现场的安全设施;

数据通信:监测装置和数据传输基站通过2.4GHZ无线通信方式采集数据;数据传输基站通过4G/5G/WIFI网络将数据传输到监测平台;

支持远程控制:数据传输基站可实现远程维护，配置参数，远程升级，具备接入到指定平台能力;

供电方式:监测装置采用导线取能和太阳能取能两种方式

具备对装置主要组件进行定时自检功能，异常情况需主动报警。

4.2.1 舞动采集装置

多传感器技术融合：

加速度传感器：导线监测三维振加动速度（垂直/水平方向），灵敏度高，频率响应范围 0.1~50Hz，捕捉低频大幅舞动特征

倾角传感器：测量导线偏转角度，结合加速度数据计算舞动幅值（范围0~20m）和轨迹椭圆度

位移传感器：通过北斗高精度定位（±5mm）实时跟踪导线空间位移，支持三维轨迹重建

微气象传感器：集成温湿度、风速风向传感器，分析环境因素（如覆冰临界温度、风激励）对舞动的影响，为诊断提供气象关联数据

在两塔杆之间导线的中间位置安装。安装装置主体：使用专用卡箍、夹具或悬挂机构将装置牢固固定在输电导线上

技术参数：

产品外观

4.3 风偏监测子系统

输电线路风偏在线监测装置用于对直线塔导线风偏，或耐张塔、转角塔跳线风偏的在线监测。该装置通过对悬垂串风偏角和仰角，或跳线风偏角等数据的在线监测给出风偏放电的预警信息，并通过数据的积累来判断线路抵御强风的能力，为线路设计和运行部门对风偏的判断和防范提供依据。选点原则是风道、重风口区或者风速很大的地区；输电线路与主导风向成较大夹角；垭口、大水面附近等特殊地理环境。监测数据包括风偏角、偏斜角、最小电气间隙等。

核心组成：

风偏采集装置：实时监测并采集导线因风引起的低频、大振幅的舞动（上下波动）数据，它通过高精度传感器精确测量导线的运动轨迹、振幅、频率和扭转角度等参数，为分析风偏与舞动的耦合效应、评估线路安全风险及触发预警提供关键数据支撑。

系统功能：

双技术互补：系统同步采用高精度倾角传感器（如LAM-100I/S型）直接测量绝缘子串风偏角，并结合CMOS摄像头图像识别技术（基于霍夫变换算法）动态跟踪绝缘子串姿态。倾角传感提供毫米级精度且不受雨雾干扰，图像识别则覆盖大跨越、复杂地形等难以安装物理传感器的场景，形成双重数据校验

气象参数深度协同：集成风速、风向、温湿度等传感器，构建"风力-摆动"响应模型。通过实时气象数据修正风偏算法，预判极端天气下的闪络风险阈值（如风速超设计值触发多级报警），提升预警准确性。

预测性维护支持：结合历史数据与实时气象参数，通过算法预测未来1-2小时的风偏趋势，提前预警闪络风险，辅助制定预防性措施（如动态调整线路负荷），推动运维模式从"被动抢修"转向"主动预判"。

超长续航与低功耗：无日照条件下持续工作≥30天，静态功耗低至DC12V/15mA，适应偏远山区供电困难场景。

抗干扰强化：通过工业级封装与电磁兼容设计，确保在强风、雨雾、电磁干扰等复杂环境下数据采集稳定性，故障率低于行业平均水平。

4.3.1 风偏采集装置

高精度倾角传感器实时测量绝缘子串或导线的空间倾斜角度（风偏角），并同步采集风速、风向等气象数据，经由无线通信传输至后台。

安装在绝缘子串的末端或导线侧的金具上，以便直接感知绝缘子串的倾角变化。

技术参数：

产品外观：

4.4 覆冰（微气象、拉力）监测子系统

通过采集导线拉力、倾角、风速风向等参数和现场视频图像来监测架空线路覆冰状况，并通过4G网络传送给远程监控中心，可以实现对线路覆冰形成过全过程进行的远程实时监测。该系统采用太阳能电池板和蓄电池供电两种方式，安装方便，投入运行后，可全天候工作，达到实时监控的效果，帮助运营部门及时掌握线路的实时状态。

核心组成：

**拉力传感器：**实时监测导线因覆冰而产生的重量/张力变化，是计算等值覆冰厚度的核心依据。

**角度/倾角传感器：**监测绝缘子串或铁塔的倾斜角度变化，辅助判断覆冰是否导致受力不均。

**微气象传感器：**采集风速、风向、温度、湿度、气压等环境数据，分析覆冰形成的气象条件。

**图像采集装置：**提供现场的直观视频或图像，用于视觉验证覆冰情况，辅助数据分析。

系统功能：

可采集绝缘子串拉力、角度及采集点气象数据等；

采集间隔：大于10min，小于40min，默认20min；

能响应远程指令受控按设置启动采集功能；

可采集电池电压信息；

具备良好的同步机制，保证各参数采集时刻的同步性；

能循环存储至少30天的等值覆冰厚度等状态量数据；

具备身份认证、完善的更新机制与方式远程更新程序；

对采集数据合理性检查分析进行预处理，自动识别并剔除干扰数据；

对原始采集量的一次计算以及通过覆冰监测模型进行二次计算得出导线等值覆冰厚度；

具备对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的管理与自检测功能；

当判断装置出现运行故障时，能启动相应措施恢复装置的正常运行状态；

具备动态响应远程时间查询没设置、数据请求、复位等指令的能力

能按远程指令进入远程调试模式，并输出相关调试信息

加入安全芯片，可对数据进行加密，并接入各省公司平台

4.4.1 拉力传感器

基于电阻应变效应：当导线覆冰导致垂直载荷增加时，会引发绝缘子串拉力变化，该变化作用于传感器内部的弹性体，使其发生形变；粘贴在弹性体上的电阻应变片随之产生形变，导致其电阻值发生改变；这一微弱的电阻变化通过惠斯通电桥测量电路转换为电压或电流信号输出，从而实现对拉力大小的精确测量，为系统计算等值覆冰厚度提供核心数据依据。

串联在绝缘子串与杆塔横担之间，替换原有的连接金具

产品外观

安装示意图

4.4.2 角度/倾斜传感器

角度/倾斜传感器的技术原理主要基于微机电系统（MEMS）或电解液检测：其核心是利用内部对角度变化敏感的物理结构（如MEMS中的可动质量块或密封腔体内的电解液），当传感器随被测物体发生倾斜时，该物理结构的位置或分布会发生变化，进而引发电容、电阻或电压等电学参数的改变；这一信号经过专用芯片的处理和补偿，最终被转换为精确的角度数字或模拟信号输出，从而实现对物体倾斜度的测量。

在输电线路覆冰在线监测系统中，角度/倾斜传感器的核心作用是实时监测绝缘子串或杆塔因覆冰荷载而产生的倾斜角度变化，通过精确测量风偏角、顺线倾斜度及横向倾斜度等参数，为系统分析覆冰导致的机械负荷异常、计算覆冰重量以及预警杆塔失衡风险提供关键数据支撑，有效预防倒塔、断线等事故的发生。

水平或垂直安装在塔身上，避开塔身拼接处

技术参数

产品外观

安装示意图

4.4.3 微气象传感器

微气象传感器的技术原理是基于多种物理效应，通过内部精密的感应元件将不同气象要素转化为可测量的电信号：例如利用热敏电阻的电阻值变化感知温度，采用电容式元件检测空气中水分含量引起的电容变化来测量湿度，通过压阻式元件感应大气压力导致的电阻变化，并借助超声波测量声波在空气中的传播时间差来计算风速和风向，所有这些采集到的模拟信号经过内部处理电路进行放大、滤波和数字化后输出，从而实现对温度、湿度、气压、风速、风向等多参数的实时综合监测。

在输电线路覆冰在线监测系统中，微气象传感器的核心作用是实时采集线路所处位置的微环境气象数据，它通过集成的高精度传感元件同步测量环境温度、湿度、风速、风向、气压等关键参数，为分析覆冰的形成条件（如"零度+高湿"临界状态）、预测覆冰发展趋势以及评估融冰需求提供至关重要的环境依据，是系统实现精准预警和智能决策的数据基础。

安装在杆塔上通风良好、能代表线路微气候环境的位置，避免被其他部件遮挡

产品外观

安装示意图

4.4.4 图像采集装置

图像采集装置的技术原理是基于光学成像与光电转换：外界光线通过光学镜头聚焦到图像传感器（如CMOS或CCD）上，传感器将光信号转换为电信号，再经过处理器进行降噪、压缩和编码，最终通过通信模块将数字图像或视频传输至后台系统，实现对目标的远程可视化监测。

在输电线路覆冰在线监测系统中，图像采集装置（或称图像机/视频机）的核心作用是通过高清摄像头实时捕捉输电线路、绝缘子串及金具等部位的可见光与红外图像，利用内置的AI算法自动识别、分析冰层的形态、厚度及增长趋势，为运维人员提供直观的视觉依据和覆冰风险预警，从而替代人工巡检，提升监测的准确性和效率

安装在杆塔上能清晰拍摄到导线和绝缘子串的位置，通常选择在横担下方或侧面

产品外观

安装示意图

技术参数

4.5 山火监测子系统

输电线路防山火在线监测装置是由主控单元、视频监测单元、红外双光谱山火监测单元、激光照明器、通信单元、供电单元、安装支架及辅材组成；通过红外双光谱山火监测单元实时自动巡航探测目标环境的热源，对山火发生点精确定位的功能，并具备把山火发生点的具体地点用无线4G/5G网络的方式发送给电力部门的功能，指挥中心可以能在装置的后台软件、移动终端等进行直观云台遥调视频显示观看山火发生点，同时可利用GIS地理信息系统的路径规划，以最短路径指挥扑救队员赶往现场，完成扑救工作。

核心组成

双光谱红外摄像头：实时捕捉图像，红外热成像可穿透烟雾，精准定位高温火点。

监测主机：系统的"大脑"和"中枢神经"，负责接收、处理和转发前端感知层所有传感器采集的数据，并管理整个节点的通信任务。

系统功能：

热成像火点检测：当探测到有山火发生时，立即联动视频监控装置录像上传至监控中心平台，同时向相关人员告警提示紧急处理。

微信APP报警功能：可以通过微信及APP查看红外光及可见光图像。

全景值守实时分析：全景24h连续监测，实时分析，山火隐情无一疏漏

联动云台精准定向：险情即刻唤醒云台，自动控球定向山火；

自动变倍细节分析：可见光大变倍，凑近仔细瞧，山火无处可藏；

山火坐标精准定位：北斗与三维点云联手，捕获山火经纬度；

报警输入输出接口：具有4路报警输入接口，具有报警输出功能，不仅可以保护本身设备的防盗，也可以接入其他告警量。

巡检有效性准确性：为用户节省山火隐患漏报、误报带来的经济和人力损失。

一体化供电单元：供电电源采用太阳能及锂电池方式，以便保证系统的足量供电及系统的稳定性。

具备远程修改、设置设备IP地址功能；

4G/5G/WIFI全网通通信能力；

4.5.1 双光谱红外摄像头

红外双光谱摄像头在山火监测系统中扮演着"火情侦察兵"的关键角色，它通过集成可见光与红外热成像双通道技术，能够在白天或夜间实时捕捉线路周边环境图像并感知温度异常，其红外波段可穿透烟雾精准定位高温火点，再结合AI算法智能识别火情特征，实现山火的早期发现、精准定位和即时预警，为及时处置提供核心数据支撑。

安装位置：安装在杆塔横担上，需避开强电磁干扰区

技术参数

产品外观

安装示意图

4.5.2 监测主机

作为边缘计算中枢：它通过内部集成的多协议接口实时汇聚并预处理前端传感器（如双光谱摄像头、气象仪）的原始数据，利用内置的AI算法与防火规则库对热源、图像及环境参数进行融合分析，实现火情智能识别与精准定位，最终将结构化报警信息与加密后的视频流通过4G/5G等无线网络传输至监控平台。

安装位置：将主机通过安装支架固定在杆塔的主材或斜材上。

技术参数

产品外观

安装示意图

4.6 微风振动监测子系统

高压输电线路微风振动在线监测系统利用最新的MEMS传感器技术和无线通信技术，能对运行中的架空高压输电导线受微风影响产生微幅振动的频率和幅度进行实时采集，并通过4G/5G网络将监测信息发送给远程监控中心。

监测选点：在一条漫长的线路上，可以选择不同地形、不同档距、不同走向的几个代表性档距进行监测。大档距、平坦开阔地带、高张力档距

核心组成

加速度传感器：**直接安装于导线或地线上，**通过感知其高频、低幅的振动，将机械运动转换为电信号，从而精确测量振动的幅度、频率和持续时间，为评估导线疲劳损伤、预测潜在断股风险及预警提供最直接的数据依据。

监测主机：作为边缘计算中枢：它负责实时接收、汇聚并预处理前端加速度传感器等采集的原始振动数据，通过内置算法进行本地频谱分析和疲劳寿命计算，并将处理后的有效数据通过无线网络传输至后台平台，同时具备电源管理、设备自检和指令执行等功能，确保系统在野外环境下长期稳定运行。

系统功能：

主动按设定周期上传现场架空线路导线振幅以及振动频率等数据。

实时响应服务器指令，上传实时数据和一定范围内的历史数据。

具有休眠、唤醒功能，以节省电源。休眠期间支持短信。

具有失电数据保护功能。

具有故障自诊断及自恢复功能。

支持报警及报警阈值设定。

支持远程复位。

支持联网参数设定（更改及查询服务器IP、端口）。

支持密码设定、子站编号设定。

支持校时及时间查询。

支持对设备供电电压的监测功能。

4.6.1 加速度传感器

利用微机电系统技术，通过感知导线因微风引起的微小振动加速度，并将其转换为电信号，从而实现对振动频率和幅度的精确测量；数据经过处理和分析后，能够评估导线的动弯应变和疲劳状态，并通过无线通信技术（如4G/LoRa）传输至监控中心，为输电线路的预防性维护和防振设计提供关键依据

技术参数

频率监测范围：0～150Hz；振幅监测范围：0～13 mm（P-P）

频率测量分辨率：0.1Hz；幅度测量分辨率：0.1mm

工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa

产品外观

4.6.2 监测主机

通过内置的高精度数据采集模块实时接收前端传感器采集的导线振动原始数据，并利用嵌入式处理器进行本地预处理（如滤波降噪）、特征提取以及智能分析（基于预设阈值或模型判断振动风险）；处理后的有效信息（而非海量原始数据）通过无线通信模块（4G/5G）传输至远程监控中心，同时具备电源管理、设备自检和参数远程配置等功能，确保系统在野外环境中高效、稳定且低功耗运行。

4.7 微气象监测子系统

输电线路微气象在线监测装置是一套针对输电线路走廊局部气象环境监测而设计的多要素微气象监测装置，前端监控装置实时监测线路区域温度、湿度、风向、风速、气压、降雨量等气象参数，装置将采集到的各种气象参数通过4G无线网络实时的传送到中心监控分析系统。

监测区域：选取关键性区域和杆塔进行安装监测，山头/山脊、风口/垭口、江河、湖泊、大跨越段、线路落差巨大区段。

核心组成

气象监测传感器：作为系统的"感知层"，通过高精度的敏感元件直接测量线路所处微环境的各类气象参数（如风速、风向、温度、湿度、气压、雨量等），并将这些物理量转换为电信号，为分析覆冰、舞动、风偏等风险提供最原始且关键的数据基础。

气象采集装置：作为前端感知中枢，通过高度集成化的结构将多种高精度气象传感器（如测风、测温、测湿元件）封装于一体，实时、同步采集线路走廊的风速、风向、温度、湿度、气压等关键环境参数，并进行本地化初步处理与校准，为后端平台分析气象灾害风险（如覆冰、舞动、风偏）提供精准、可靠且同步的原始数据基础。

系统功能

对采集数据合理性检查分析进行预处理，自动识别并剔除干扰数据;

对原始采集量计算得出反映各气象参数特性的数据;

能循环存储至少30天的监测点处微气象数据

输出监测点微气象数据、装置电源电压、工作温度、心跳包等工作状态数据;

对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的管理与自检测功能;

当判断装置出现运行故障时，能启动相应措施恢复装置的正常运行状态;

具备身份认证、完善的更新机制与方式远程更新程序;

具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、复位等指令的能力;

能按远程指令进入远程调试模式，并输出相关调试信息;

加入安全芯片，可对数据进行加密，并接入各省公司平台

4.7.1 气象监测传感器

技术原理主要基于多种物理效应与敏感元件的结合：例如利用超声波在空气中的传播时间差精确计算风速与风向，通过热敏电阻的阻值变化感知环境温度，依据湿敏电容的介电常数变化测量空气湿度，采用压阻式元件检测大气压力，同时通过翻斗式或压电式传感机制计量降雨量，并利用光电效应原理的光辐射传感器监测太阳辐射强度，最终将这些物理参数转换为标准电信号输出，为系统提供精准、实时的全方位气象数据采集与风险分析基础。

安装在杆塔顶部或者横担末端

技术参数

产品外观

安装示意图

4.7.2 气象采集装置

过集成高精度传感器阵列（如超声波风速风向仪、温湿度传感器、气压计和雨量计等），实时采集输电线路走廊的多种气象要素原始数据；利用内置的数据处理单元进行模数转换、信号滤波和本地化预处理，剔除干扰信息并计算特征值；最终通过4G/5G或北斗等无线通信技术，将加密后的气象数据与设备状态信息传输至远程监控中心，为电网灾害预警提供精准、可靠的数据基础。

产品外观

安装示意图

4.8 分布式故障监测

输电线路分布式故障定位监测装置采用了分布式行波测量技术，监测终端分布式安装在输电线路导线上，高电位采集线路故障时刻点附近的工频故障信号和行波故障信号，以4G/5G等无线方式发送回后台数据中心，经数据中心综合分析，可以根据不同的故障特征迅速准确地判定故障点，提高故障定位精度从而提高故障巡线效率，而且还能够捕捉暂态故障行波波形，对故障是雷击故障还是非雷击故障、雷击故障属绕击还是反击进行智能辨识。诊断结果以web和短信两种方式展示，发送给用户，有助于及时修复故障线路，确保整个电网的安全稳定运行。

核心组成

监测终端：在输电线路导线上多点分布安装，就近直接测量行波电流和工频故障电流，以无线方式发送回后台数据中心分析处理，实现故障定位以及故障原因辨识。

在线路沿线间隔安装多个高精度监测终端，形成覆盖全线的数据采集网络。

系统功能：

故障识别:自动辨识线路跳闸故障是雷击故障还是非雷击故障雷击故障

智能辨识:智能辨识是雷电反击故障还是雷电绕击故障

非雷击故障智能识别:树障、山火、飘挂物、覆冰、风偏、施工机具碰线

故障定位:对输电线路故障进行智能快速精确定位

故障录波:记录故障发生时刻线路不同位置的工频波形和行波波形

报警推送:支持报警信息通过微信、短信、手机APP推送

设备自检:具备设备定时自检、故障自诊断及自恢复功能

数据备份:通信中断时，自动保存数据，待通信恢复后主动上传备份数据到中心站

远程调试:支持远程调试和程序升级功能

智能电源管理:基于电池电量及设备充放电状态，智能管理系统电源

安全加密:支持南瑞/中电普安全加密接入

4.8.1 监测终端

监测终端通过内置的高精度传感器（如电流、电压、高频行波等传感器）实时采集线路的运行数据；利用边缘计算技术对数据进行就地处理，通过智能算法（如行波测距、暂态录波分析等）快速识别和定位故障；最后通过无线通信模块（如4G/5G或卫星通信）将故障信息、位置坐标及关键数据上传至监控中心，实现故障的实时预警与精准定位，为快速恢复供电提供决策依据。

技术参数

产品外观

安装示意图

4.9 通道图像监测子系统

输电线图像在线监测装置，是利用数字图像压缩技术、图像识别技术、嵌入式计算机技术、和GPRS/4G无线通讯技术等先进技术研发的在线监测专用设备，可对高压输电线路的运行状况进行全天候、实时监测，使管理人员第一时间了解监测点的图像信息。

在重要线路、高风险区段、人工巡检薄弱安装设备

核心组成

图像传感器：采用工业级高清双侧两目摄像机及云台摄像机一体化设计，双侧线路通道同时拥有白天和夜视两个镜头，能够24小时采集高清全彩图像数，抗电磁干扰能力强，适合电力行业等复杂环境；低功耗设计，支持宽电压输入，适合太阳能供电；

系统功能

昼夜双摄图像清晰：白天800W/1600W水平+晚上200W夜视全彩

前端图像智能识别：嵌入前端神经网络硬件AI智能算法，可自动识别施工机械、吊车、挖掘机、烟雾、山火、异物悬挂等隐患，告警图片实时上传。

星光夜视全彩如昼：星光级全彩夜视摄像头，可在弱光环境保持全彩摄像，夜间监拍全彩清晰。

4G/5G三网切换：具备4G/5G/WIFI全网通通信功能，可选移动/电信/联通物联网卡；

监控周期自由设置：可缩短至1min一拍，大大缩短图像监拍空白期，提高在线监控效率。

超低费用超低功耗：可根据实际需求仅回传识别出的隐患图像，节省通信费用，保持较低功耗，延长待机时间；在线静态功耗：0.2W；在线抓拍功耗：1.2W；

设备电源智能管理：实时监测电源状态，根据电源充放电情况，控制电源输出，节约电能，确保设备稳定运行；

系统兼容扩展性强：可外接副监拍装置/微气象监测单元/杆塔倾斜监测单元/声光报警器等扩展监测模块。

防护等级野外运行：IP68防护等级，通过喷淋冲击浸泡测试，设备稳定运行。

设备轻巧安装便捷：整机小巧轻便，安装便捷。

4.9.1 图像传感器

将高清图像采集模块（CMOS传感器）、AI处理单元（NPU）、编码压缩模块及通信控制单元高度集成于单一芯片。通过光学镜头获取线路走廊的实时画面，由内置的AI算法在终端直接进行图像分析，实时识别吊车、山火、异物等隐患；同时利用视频编码技术（如H.265）压缩数据，仅将预警结果或关键帧通过无线模块传输，极大降低了功耗与带宽需求，实现了"采集-分析-传输"的一体化智能处理。

技术参数

产品外观

安装示意图

4.10 绝缘子污秽监测子系统

高压输电线路绝缘子污秽度在线监测系统，能够对高压运行环境中绝缘子盐密度、灰密度、气温、相对湿度进行实时监测，并通过 GSM/CDMA/GPRS 或 4G 网络将监测信息发送给远程监控中心，由运行于监控中心的监控软件进行数据存储、显示，并综合各种参数计算分析得出绝缘子的绝缘水平。该系统采用太阳能电池板+蓄电池供电方式，安装方便。投入运行后，可使运营部门及时掌握绝缘子的污秽状态及发展趋势，据此科学安排检修时间，有效预防线路污闪事故，减少经济损失，提高线路安全运行及信息化管理水平。

核心组成

监测主机：光钎污秽传感器、信号解调仪、数据采集处理单元、供电单元、通信单元。安装在杆塔或变电站绝缘子附近，负责实时监测，数据传输。

系统功能

系统采用光纤传感器，测量精度高，不降低绝缘子串的绝缘特性和机械强度。

采用太阳能供电系统供电，安装维护方便。

通信方式灵活，支持 ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS 和 4G 网络。

为工业级产品，采用防水金属外壳，抗电磁干扰，适用于各种恶劣的气候环境。

系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求。

配备完善的后台软件。具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对运行中绝缘的泄漏电流进行定性、定量分析和趋势预测。

支持受控采集方式和自动采集方式，可通过后台软件设置采样间隔（5 分钟~24 小时）、报警阈值等参数。支持采用手机进行数据查询和报警接收。

满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW1242-2015）。

4.10.1 监测主机

光纤污秽传感器附着于绝缘子表面，当盐分、灰密等污秽物沉积时，会与传感器表面的敏感涂层发生物理化学反应，改变其折射率或厚度，进而调制光纤内传输光信号的波长、相位或强度；监测主机接收调制后的光信号后，利用内置解调仪和边缘计算单元分析光学参数的变化量，结合环境温湿度数据，通过预置的映射模型精确计算出等值盐密（ESDD）和灰密（NSDD）的数值，最终将处理后的污秽等级、预警信息及位置数据通过无线通信模块（4G/5G）上传至监控中心，实现非电学、抗强电磁干扰的在线监测

选取关键风险区域进行安装：工业区、沿海区、交通要道附近、重要交叉跨越路段选取代表性杆塔。

技术参数

盐密度测量范围：0mg/cm2～1.0mg/ cm2；准确度：±10％。

灰密度测量范围：0mg/cm2～2.0mg/ cm2；准确度：±10％。

温度测量范围：-40℃～+120℃；测量精度：≤±0.5℃。

湿度测量范围：0～100%RH；测量精度：≤±3%RH。

风速测量范围：0～75m/s；测量精度：±(0.3+0.03V）m/s；分辨率：0.1m/s。

风向测量范围：0～360°；测量精度：±3°；分辨率：0.5°。

电源：太阳能+蓄电池，输入电压＋12V。

工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa。

电池使用寿命：≥3 年，无外部充电时可连续供电 20 天以上。

MTBF：≥80000 小时。

外观图片

安装示意图

4.11 绝缘子泄漏电流监测子系统

高压输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统，是利用在绝缘子串顶部安装的泄漏电流采集装置，对绝缘子因污染、受潮等因素产生的泄漏电流进行实时监测，可实时采集泄漏电流、环境温度、湿度、气压、雨量等气象参数，并通过GPRS或4G网络将监测信息发送给远程监控中心。该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式，安装方便。投入运行后，可使运营部门及时掌握绝缘子的污秽状态及发展趋势，据此科学安排检修时间，有效预防线路污闪事故，减少经济损失，提高线路安全运行及信息化管理水平。

选点:污秽严重区域、易形成恶劣环境区域、重要线路的"代表点"、历史故障点

核心组成

泄漏电流采集装置：用于获取绝缘子表面的泄漏电流信号，测量泄漏电流的峰值、有效值，并记录脉冲电流的数量和能量，这些是判断绝缘子污秽程度和闪络风险的关键特征量

监测主机：内含环境采集单元、主控单元、通信单元，它负责汇集、处理与决策：一方面接收并整合来自前端传感器的原始数据，另一方面通过内置的算法模型对数据进行边缘计算和智能分析，精确诊断设备状态，最终将预警信息与关键数据通过通信模块（4G/5G）上传至监控中心，实现从"数据采集"到"智能预警"的全流程闭环管理。

系统功能

采用太阳能供电系统供电，安装维护方便；

通信方式灵活，支持 ZIGBEE/WIFI/GSM 和 4G 网络；

工业级产品，采用防水金属外壳，抗电磁干扰，适用于各种恶劣的气候环境；

系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；

配备完善的后台软件。具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对运行中绝缘子的泄漏电流进行定性、定量分析和趋势预测；

主动按设定周期上传现场绝缘子表面泄漏电流、脉冲电流、每分钟放电脉冲数，及环境温度、湿度等参数；

支持受控采集方式和自动采集方式，可通过后台软件设置采样间隔（5 分钟~24 小时）、报警阈值等参数。支持采用手机进行数据查询和报警接收；

满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW 1242-2015）。

4.11.1 泄漏电流采集器

泄漏电流采集器的技术原理基于电磁感应原理，通过罗氏线圈非接触式捕获绝缘子接地引流线的磁场变化：罗氏线圈环绕安装于绝缘子钢脚与杆塔接地装置之间的引流线上，当泄漏电流流经引流线时，线圈通过电磁感应生成与电流变化率成正比的微分电压信号。该微分信号经内置积分电路处理，还原为真实泄漏电流波形，再通过信号调理电路（如滤波、放大）转换为标准模拟信号或数字信号。

技术参数

泄露电流测量范围：10uA~100mA

泄露电流测量精度：1%

测点数量：1～6 串绝缘子

频率测量分辨率：0.1Hz

产品外观

安装示意图

4.12 杆塔监测子系统

实现对铁塔的远程监控，运维人员可以随时随地了解铁塔沉降/位移/倾斜情况，给日常运维带来便捷，提高了工作效率。本系统安装方便，测量精度高。投入运行后，可自主监测天线倾角、方位等数据，同时将数据发送给远程监控中心。运维人员可通过Web页面或手机APP查看相应的基铁塔的信息。一旦发现数据异常，监控系统可通过报警、短信等方式通知相关人员及时处置。

选点：采空区、滑坡区、软土区、边坡、易洪水冲刷区、填方区

核心组成

监测主站：内置高精度GNSS模块，支持BDS、北斗、QZSS、GLONASS等多系统多频点的稳定原始观测量输出，支持北斗三号卫星，具备GNSS静态监测能力。系统内置独立GNSS天线，可稳定接收卫星信号，配合MEMS传感器提供的加速度、倾角等数据进行多功能监测。

系统功能

高精度监测：利用北斗定位技术，实时监测杆塔的沉降和变形情况，适应各种天气和环境条件。

远程配置：支持远程调整数据采集方式、时间间隔和密度，满足不同场景需求。

长效供电：采用太阳能供电系统，搭配高性能锂电池，确保设备在恶劣环境下持续运行≥30天。

坚固耐用：双层不锈钢密封结构，具备抗电磁干扰、防雷、防雨、防尘等特性。

环境适应性：支持高低温环境下的稳定运行，适用于多种复杂场景。

智能预警：基于位移和倾斜数据的实时分析，提供短消息、邮件或声响预警，帮助管理人员快速决策。

4.12.1 监测主机

通过北斗卫星定位技术，实时捕捉杆塔的三维坐标变化，并结合国家北斗地基增强站的数据，实现对杆塔沉降、倾斜等状态的精准监控。

技术参数

产品外观

安装示意图

4.13 智能螺栓监测子系统

本公司推出一种能监测预应力的智能螺栓。该螺栓内部集成预应力采集系统，可以实时监测传递在其上的预应力，可以及时将实时数据传送给管理人员，能够及时发现及时采取措施解决，防止杆塔倾斜倒塌造成的经济损失和人员伤亡。

选点安装优先级：

一级优先级（致命风险）：塔腿与基础连接锚栓、塔身主杆分段法兰螺栓、导线挂点处螺栓（失效直接导致杆塔倾倒或线路中断）。

二级优先级（严重风险）：横担连接螺栓、绝缘子串连接螺栓、塔身斜材连接螺栓（失效导致局部结构变形，逐步放大风险）。

三级优先级（一般风险）：爬梯螺栓、避雷线支架螺栓、间隔棒螺栓（失效主要影响安全或辅助功能，暂不危及主体结构）。

核心组成

垫片式智能螺栓：通过预紧力敏感单元检测结构微形变。垫片式智能螺栓适用于地脚螺栓应力变化的监测。

系统功能

实时监测与预警：智能螺栓在线监测装置能够实时监测螺栓的紧固状态，一旦发现松动等异常情况，立即触发预警机制，通知运维人员及时处理，有效防止因螺栓松动导致的线路故障。

提高运维效率：传统的螺栓检查方式需要人工巡检，不仅耗时耗力，而且难以发现潜在的安全隐患。而智能螺栓在线监测装置能够实现自动化、智能化的监测，大大减轻运维人员的工作负担，提高运维效率。

降低维护成本：通过实时监测和预警，智能螺栓在线监测装置能够及时发现和处理螺栓松动等问题，避免因问题扩大而导致的更大损失。同时，装置的智能化管理能够减少不必要的巡检次数和人工成本，从而降低维护成本。

4.11.2 监测主机

监测主机作为系统的核心处理单元，通过内置微处理器实时接收并融合泄漏电流传感器与环境传感器的数据，利用嵌入式算法对泄漏电流的幅值、脉冲频次及环境温湿度进行综合分析，动态计算绝缘子等值盐密（ESDD）和污秽等级；一旦检测到异常或超阈值风险，立即启动预警机制，将压缩后的诊断结果与位置信息通过4G/5G无线通信加密上传至监控中心，同时具备本地数据存储、低功耗调度及远程交互功能，实现绝缘子污秽状态的智能诊断与预警闭环管理。

产品外观

安装示意图

4.13.1 垫片式智能螺栓

智能垫片传感器是系统的核心感知单元通常被安装在螺栓的螺母下方或螺栓头下方，直接感受螺栓的预紧力。螺栓预警力会造成垫片形变，智能垫片内置的应变传感元件感知形变，应变元件电阻值发生变化，采集单元测量并且处理电信号，计算出螺栓的预紧力及时的发送给工作人员

技术参数

产品外观

安装示意图

4.14 避雷器在线监测子系统

传统的监测器都是通过指针式毫安表和机械式计数器来指示漏电流和雷击次数，需要定时人工巡检来查看数据。ZWMSA-15B无源无线避雷器用传感器监测当前漏电流值、雷击次数。本产品具有无线数据发送功能，通过数据接收终端上传到后台，免去了人工巡检。

系统功能

该仪器串接在氧化锌避雷器接地回路中。监测器中的电流表用于监测运行电压下通过避雷器的漏电流，可以判断避雷器内部是否受潮，元件是否异常等情况，并记录避雷器的过电压动作次数。

技术参数

产品外观：

安装示意图

激光探测

摄像头

防外破感应器

语音警示

4.15 防外破监测子系统

输电线路激光防外破预警装置集电力电子技术、新能源技术、4G无线遹信技术、无线传感网络技术、H.26视频编辑解码压缩技术于一体，与智能识别技术、激光探测技术灵活搭配，整合成多种输电线路监控系统。适用于高压输电线路下车辆塔吊超高作业，树木生长过快，放风筝，超高建筑，塔基倾斜等外力破坏监控和预警。主要解决高压输电线路的维护困难，成本高，减少人力投入，降低运营成本的目的。

选点安装：跨越高速公路、铁路、重要输电通道等关键节点，城市规划区、开发区等长期存在施工活动的路段。以往发生过外破事件的区段，是高风险复发区域。

核心组成

**防外破监测装置：**负责汇总、分析前端各类传感器采集的数据，通过内置算法智能判断是否存在外力破坏风险，并执行报警、存储、远程通信等核心指令，最终将精炼后的预警信息和现场数据上传至监控中心，是实现从数据采集到智能预警的关键中枢。

**智能摄像头：**内置的深度学习算法，实时自动识别、分析画面中的特定风险目标（如吊车、挖掘机、塔吊等大型机械），并智能判断其运动轨迹和危险程度，一旦发现违规闯入或危险作业，立即触发前端声光报警并进行语音喊话驱离，同时将抓拍的图片及预警信息上传至监控中心，实现了从被动录像到主动智能预警的跨越。

**激光探测器：**通过向防护区域发射不可见激光束并实时监测反射信号，能够精确计算并持续监控大型机械（如吊车、挖掘机）与线路之间的实时距离；一旦有物体进入预设的预警或报警距离范围，它会立即将精准的测距数据发送给监测主机触发报警，是实现高精度、全天候距离预警的核心前端感知设备。

**防外破感应器：**集成了震动、倾斜、位移等多种传感技术，能够敏锐感知并分析因外力破坏（如机械挖掘、撞击、非法攀爬、偷盗等）所引发的物理状态变化，一旦检测到异常振动或倾斜角度超限，便会立即将报警信号传输至监测主机，是实现全天候、多维度现场物理状态实时监测与即时预警的关键前端感知单元。

**语音警示器：**当监测主机判定存在外破风险时，它会立即接收指令，通过高音喇叭播放预录的警示语音，对现场人员（如机械操作手）进行远程喊话、警示与驱离，从而在事故发生前主动干预，有效阻止危险行为，是将智能预警转化为现场即时威慑和沟通的关键执行部件。

系统功能：

可通过激光越线探测器对违章施工机械进行越线分析告警;

能对输电线路外破危险点进行有效智能视频监控;

具有防盗探测报警，监测非法攀爬铁塔，偷盗塔材情况;

现场语音警示驱逐功能;

具备电源远程管理功能;

可以抗电磁干扰，电磁兼容强，已通过电磁测试;

专业的防雷设计，保证系统的稳定及保护后自恢复功能;

专业的防水防腐蚀设计，保证系统不受潮气腐蚀;

体积小、重量轻，易拆装。

技术参数

安装示意图

4.16 温度监测子系统

高压输电线路导线温度在线监测系统利用贴附在导线上的高精度温度传感器采集导线温度，并通过GPRS或4G网络及时将采集到的信息发送给监控中心，从而实现对导线温度的实时监测。

核心组成：

**温度传感器：**过贴附或固定于导线/线夹表面的高精度感温元件（如芯片）直接接触测量温度，利用快速导热材料确保热量高效传递至传感器内部；集成微处理器对温度数据进行采集与加密处理后，先通过433MHz、ZigBee等无线自组网方式短距离传输至杆塔监测主机。

**监测主机：**分布式测量网络的核心枢纽。它部署在电力杆塔上，负责汇聚由安装在导线或线夹上的温度传感器通过无线短距通信（如433MHz或ZigBee）发来的温度数据，并对数据进行初步处理和加密，最后通过内置的GPRS/4G模块将数据远程传输至监控中心后台系统。该子站采用太阳能板结合蓄电池的供电方式，以满足野外环境下的长期稳定运行需求。