在电力系统的运维体系中，输电线路边坡在线监测装置已成为提升线路安全性、降低自然灾害损失、实现数字化巡检的重要技术手段。近年来，极端天气事件频发，包括强降雨、地震、冻融循环引发的山体位移、滑坡、崩塌等问题不断增多。输电线路沿线往往穿越山区、沟谷和复杂地形，一旦发生边坡失稳，后果极为严重：

• 线路断线、倒塔

• 大范围停电事故

• 森林火灾与二次灾害

• 检修成本上升、停电损失巨大

传统人工巡检方式存在周期长、盲区多、实时性弱、发现滞后的问题，更无法应对突发性强的滑坡灾害。因此，建立基于 IoT、传感器监测、云计算与 AI 分析的输电线路边坡在线监测装置已成为国家电网、南方电网等单位的重点建设方向。

一、输电线路边坡在线监测装置的核心组成与技术架构

高可靠的监测装置通常包括五大模块，每个模块均围绕“实时监测 + 可视化分析 + 智能预警”展开。

1. 边坡形变监测单元

主要监测边坡的位移与倾斜量，包括：

• GNSS 位移监测器

• 倾角传感器（Inclinometer）

• 裂缝计 / 裂缝位移传感器

• 深层位移监测管（In-place Inclinometer）

监测精度可达到毫米级，适用于高陡边坡和岩土不稳定区。

2. 环境地质监测单元

通过环境变量监测预测潜在滑坡风险：

• 土壤含水率

• 地下水位

• 雨量计

• 渗压计

• 风速风向监测

丰富的参数能支撑 AI 模型对边坡状态进行综合判断。

3. 视频与图像监测

用于辅助验证预警结果，系统包含：

• 高清可见光摄像机

• 红外摄像头（夜间监控）

• AI 边坡识别分析模块

通过图像识别可监控裂缝扩展、地表湿度变化等特征。

4. 数据采集与传输系统

确保恶劣环境下数据稳定回传：

• NB-IoT / 4G / 5G 数据传输

• LoRa 自组网无线电台

• 边缘计算终端

• 数据采集网关（DTU）

具备断点续传、数据加密、防雷保护等功能。

5. 云平台与智能预警系统

云端通常采用电网级安全架构，具备：

• 大数据分析

• 边坡稳定性计算模型

• 机器学习预测

• 数字孪生三维模型

• 分级预警机制（蓝色、黄色、橙色、红色）

• 微信小程序 / APP 推送告警

真正实现“有人值班 + 智能守护”的双重安全防线。

三、输电线路边坡在线监测装置的关键优势

1. 高实时性：秒级数据上报

相比传统人工巡检（周期 7–30 天），在线监测实现：

• 24 小时连续采集

• 关键参数秒级上传

• 重大风险 1 秒级触发告警

特别适合雨季、汛期、地震前后高风险期。

2. 全生命周期监测

系统覆盖从施工期、运营期、加固期到报废期的全周期管理，形成完整震前预警、震中监测、震后评估的数据链路。

3. 高精度与高可靠性

所有传感器均适应户外恶劣环境，温度范围可至 -40°C 至 +85°C，支持 IP67 防护等级。

4. 人工成本降低 60%+

大量边坡无需人工反复巡检，使运维人员可将精力投入到重点区域。

5. 实现数字化巡检与可视化管理

通过 3D 数字孪生模型，管理人员能够在平台看到：

• 边坡位置

• 线路杆塔情况

• 变形趋势

• 视频监控画面

这大幅提升了决策效率。

四、典型应用场景

输电线路边坡在线监测装置不仅用于输电线路，也应用在：

• 高海拔山区输电线路

• 地震断裂带穿越区

• 软弱岩层边坡

• 施工扰动区

• 水库库岸线路

• 城市边坡防护工程

• 公路与铁路沿线地质灾害点

其本质为“精密监测 + 智能分析”的组合，因此在所有地质不稳定区域均具备价值。

五、输电线路边坡在线监测装置的建设流程与实施要点

1. 可行性调查与风险评估

通过地质勘查、巡检记录、无人机航测等手段对边坡进行风险分级。

2. 监测点位布设

布设应遵循四大原则：

• 覆盖完整

• 数据可靠

• 稳定耐久

• 施工便捷

高风险区需部署 GNSS + 倾角 + 裂缝三重监测。

3. 数据校准与模型训练

初期通常在 1–3 个月内收集数据用于：

• 噪声过滤

• 监测基线建立

• 模型参数训练

可大幅提升预警准确度。

4. 平台接入与运维策略管理

包含：

• 定时巡检

• 远程升级

• 故障诊断

• 数据备份

确保系统长期稳定运行。

六、常见问题解答（FAQ）

1. 输电线路边坡在线监测装置的监测精度能达到多少？

GNSS 一般可达到 2–5mm，倾角传感器误差可控制在 0.001°，满足山区高陡边坡的监测需求。

2. 系统一般需要多少监测点？

根据边坡规模，一个边坡通常需布设 3–15 个监测点；大型滑坡体可能需要 30 点以上。

3. 监测系统可否在无信号地区工作？

可采用 LoRa 自组网 + 卫星回传方案，实现无移动信号情况下的正常运行。

4. 设备寿命多久？需要维护吗？

传感器寿命一般 5–10 年，需半年至一年维护一次。

5. 预警规则能自定义吗？

可以。平台支持根据雨量阈值、位移速度、加速度等自定义各级预警值。

在输电运维行业，越来越多的管理单位选择部署输电线路边坡在线监测装置以增强山区线路的本体安全性。该装置不仅能够实现毫米级位移监测，还可以结合降雨、含水量等数据实现 AI 趋势预测，从而对高风险边坡提供提前数小时甚至数天的预警。通过输电线路边坡在线监测装置的系统化建设，电网企业能够显著降低滑坡灾害导致的停电风险。

随着地质灾害风险增高，传统巡检方式已无法满足现代电网安全需求。通过部署 输电线路边坡在线监测装置，电力企业能够实现：

• 边坡状态实时可视

• 滑坡风险提前预警

• 巡检成本显著降低

• 线路运行更安全可靠