气象监测

本项目的总体思路是：依托电力光纤网、物联网技术，提出基于电力光纤网的光纤式架空线路微气象监测架构，推动电力光纤传感与电力光纤通信深度融合，在架空线路微气象光感知技术及监测模型算法、无源免维护型装置等方面取得了突破。本成果创新点：1、提出了基于光纤光栅传感技术的架空线路微气象监测方案；2、提出了覆冰、风速、风向、光照、雨量、湿度、气压等微气象参量转化成光纤光栅波长参量的测量技术及监测模型算法；3、研发了8类微气象参量的光纤传感监测装置。本成果实现了线路微气象的高可靠、免维护的集成监测，解决了架空线路微气象传统监测的四大技术难题。累计获得国内授权发明专利9项，实用新型专利12项，软件著作权1项，发表SCI、EI论文8篇。本成果具有：①无源监测长期可靠易维护；②测量与通信融合抗干扰；③光复用技术便于监测集成。装置及系统可用时间从1年左右提升为4年，提高了电网防灾减灾能力和运行维护水平，推动了电网监测和通信技术的进步。

国网山东省电力公司应急管理中心自2017年5月开始全面应用电网致灾预警及应急处置关键技术，在迎峰度夏、迎峰度冬、台风、山火、强对流灾害应急处置中，实现精准预警，对电网影响综合预警识别率达到93.6%。 相关成果已广泛应用于省内外政府及电力、气象、林业、化工等多个行业，推动了电力、气象跨学科融合创新和技术进步，取得了显著的社会经济效益，具有广泛的推广应用价值。 该成果全面应用于上合组织青岛峰会等重特大活动保障中，针对重要供电用户和电网供电设施，提前预知可能出现的电网突发事件及影响程度，及时预警并采取有力措施，降低风险或减缓事态恶化，最大限度保护电网连续运行。

架空输电线路的状态监测与评估管理是智能电网组成的重要部分,通过引入物联网技术,有助于提升架空输电线路监测诊断、运行管理的水平,推进智能电网建设。本文针对现有的输电线路监测系统不具备智能对话功能,形成信息孤岛的实际问题,采用无线自组织传感网络、光纤复合架空地线、GPRS构建高压输电线路物联网监控方法，研究了各层网络的功能、提出了一种基于物联网的输电线路智能监测系统。综合现有输电线路智能监测系统中的温度监测、覆冰监测、振动监测、气象监测等辅助监测系统,凭借物联网的优势，并采用示范工程验证了偏远区域、极端气候等各环境条件下在线监测数据传递实时性和可靠性的要求。

全国唯一获得联合国教科文组织三大保护制度冠名的地区，全球生物多样性保护永久性示范基地和国家重要生态功能区三峡库区（南水北调）、丹江口水库的绿色屏障和水源涵养地，享有“华中屋脊、华中水塔、物种基因库”等众多美誉，被誉为北纬31°的“绿色奇迹”。

V9i是一款集热成像测温、4K变倍、超高清摄像、全景值守、点云测距、微气象监测、5G应用一体化设计的电力超高清测温装置。装置可实现输电线路、终端场/塔、变电站等本体设备热缺陷检测、4K超高清视频监测、通道隐患智能快速识别，及早期发现设备热缺陷问题、现场安全问题并预警，进一步提升智能化运维管理效率，降低输电隐患发生率。

​入冬后，风光资源丰富的豫北地区进入新能源电力大发阶段。11月15日上午，河南安阳县供电公司电力调度控制中心调度班班长李文广利用新能源气象监测与功率预测平台发布的新能源功率预测结果，结合本地风电、光伏发电场站运行实际，精准开展电网潮流断面功率受限分析、新能源电力电量平衡等工作。

近年来，人民美好生活的用电需求日益增长，党中央、省政府、网公司对应急工作提出了更高的要求，习近平总书记提出关于防灾减灾救灾“两个坚持、三个转变”的重要论述，省政府和网公司提出“3 天城区、5 天乡镇、7 天全面”的抢修复电目标。公司灾情勘察能力不足已成为影响抢修复电时间的“卡脖子”问题，台风期间，线路跳闸、客户停电情况主要靠人工统计，耗时耗力，不能快速划定灾情勘察范围；台风后，设备受损情况主要靠人工摸查，灾后部分道路不通、通信不通且人力难以到达山区巡视，人工摸查效率低下，如强台风“天鸽”登陆后 2 天才摸清设备受损情况和分布，不能为精准投放队伍、物资、装备等抢修力量提供快速、准确依据，大大影响了抢修复电效率。公司迫切需要提升灾情勘察能力，有效缩短灾情勘察时间，降低勘灾投入的人力物力成本，为精准投放队伍、物资、装备等抢修力量提供快速、准确依据。 本项目引入精益六西格玛理念，应用 DMAIC 的精益设计方法，通过 VOC、SIPOC、价值流图、过程分析、鱼骨图、因果矩阵等精益工具，分析灾害勘察存在的覆盖度低、耗时长、成本大问题，明确 24 小时勘灾覆盖度和全部勘灾完成时间的关键指标及其提升目标，梳理“灾前防御、灾中研判、灾后勘察”三个阶段细节流程，对影响灾情勘察效率的问题进行根因挖掘，明确关键根因及对应处理方式。本项目在改进阶段制定了“严控风险、资源投入、准确高效、持续改进”的管理原则，并通过树状图工具对问题和原因进行分析，形成改进思路，明确了监测预警、智能勘灾、信息统计报送、装备配置 4 个方面，包括完善气象监测系统、OS2 保信系统，应用智能无人机巡检、组建智能勘灾队在内等 9 项举措。在控制阶段通过，管理体系、创新科技、组织架构三方面固化改进举措，并通过建立 PDCA 工作机制，构建一套持续完善的过程管理机制，保证措施成果的落实以及项目管理水平持续提升。 台风“山竹”期间，运用智能勘灾手段，实现了 24 小时勘灾覆盖度由原来的 37.8%提升至70%，全部勘灾完成时间由原来的 76 小时缩短至 46 小时，达到了目标值。此项目整合了省地勘灾资源，优化了管理职责，减少了勘灾人工成本，提高了 24 小时勘灾覆盖度，缩短了全部完成勘灾时间，降低了人身风险，缩短了全面复电时间，符合提质、降本、增效的要求。

输电线路微气象视频监测5G装置（AI智能型），主要用于输电线路、变配电站及电缆终端塔/场等场景，可实现视频、图像、测温及微气象等多维度监测，满足输电线路通道状态、杆塔本体安全及变压器套管等智能化监测，并可替代人为现场巡检。产品采用太阳能电池板采集、蓄电池供电方式：结合蜗轮蜗杆、齿轮结构设计，具有轻度覆冰防护能力；通过低功耗休眼设计，满足长时间续航使用要求；具备七维微气象监测功能，可采集温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量及太阳光辐射等参数，实现环境状态的实时感知；通过双目协同功能，既能以广角镜头实现全局图像视频监测，又能通过变倍镜头实现细节图像视频监测：内置AI芯片，融合智能分析技术，实现输电现场隐患的快速识别：结合热成像技术，可对金具、绝缘子等关键设备及周边烟火等进行温度监测并对异常状态及时预警报告。

​近日，由山西电力科学研究院牵头申请的发明专利“一种X波段气象雷达与雨量站数据融合方法及系统”获第四届山西省专利奖一等奖。为保障山西电力稳定外送，山西电科院率先提出移动式恶劣气象监测技术方案，将输电线路上部署的微气象传感器作为地面雨量站的补充设备，融合X波段气象雷达与雨量站的数据，实现降雨精准预测和多气象融合监测。