随着电网规模持续扩张、负荷持续增长、极端天气频发，输电线路安全运行面临更高挑战。传统人工巡检方式不仅周期慢、不连续，还难以及时捕捉导线温度突变、弧垂过大、覆冰超限、风偏、导线疲劳等实时状态。因此，架空线路导线在线监测成为构建数字化电网与智能运检体系的关键环节。

基于传感技术、无线通信、大数据与 AI 诊断模型的在线监测装置，可实现对导线状态的 7×24 小时连续记录、实时预警与趋势分析，为输电线路安全稳定运行提供科学依据。

一、架空线路导线在线监测核心定义

架空线路导线在线监测（Overhead Line Conductor Online Monitoring）是通过传感器终端安装在输电导线上，对导线温度、弧垂、张力、振动、风偏、覆冰厚度、电流负荷等关键运行参数进行实时监测，并将数据传输至后台平台进行分析、存档与预警的智能化监测系统。

系统可实现：

• 连续监测（实时性强）

• 趋势分析（预测性维护）

• 异常报警（及时干预）

• 数据闭环（提升管理效率）

该技术被国家电网、南方电网及各省电力公司广泛应用于输电运检和安全监控体系中。

二、架空线路导线在线监测系统的关键组成

1. 监测终端（导线在线装置）

通常安装于导线上，具备以下传感模块：

• 导线温度传感器

• 弧垂 / 张力监测传感器

• 加速度传感器（监测舞动、振动）

• 风速风向传感器

• 覆冰厚度监测模块

• 电流监测模块

装置一般采用太阳能供电、自适应充电、低功耗设计。

2. 通信模块

主流通信方式包括：

• 蜂窝网络（4G / 5G / NB-IoT）

• 自组网（低功耗无线链路）

• 北斗短报文（偏远地区）

确保装置数据可稳定上送。

3. 后台监测平台（电力运检终端）

平台可运行在：

• 企业自建服务器

• 云平台（支持大规模并发）

主要功能包括：

• 实时数据展示

• 趋势曲线分析

• 异常报警推送

• 自动生成日报、周报、月报

• AI 故障预测（可选）

• GIS 线路地图显示

4. 大数据与 AI 分析引擎

用于分析：

• 导线温度趋势

• 线路覆冰变化

• 弧垂变化规律

• 振动频率、舞动风险等级

• 超载风险评估等

实现从“被动抢修”向“主动预测式运维”转变。

三、架空线路导线在线监测的主要监测内容

1. 导线温度监测

用于防范过载、阻止线路因热扩张导致弧垂过大。

2. 弧垂 / 张力监测

判断线路是否存在：

• 热扩张

• 杆塔基础沉降

• 导线损伤

• 过载运行

3. 舞动与振动监测

分析导线受风振动情况，防止疲劳损伤。

4. 覆冰厚度监测

特别适用于南方山区冰灾高发地区，用于覆冰预警和融冰决策。

5. 电流与负荷监测

辅助调度判断线路实际传输能力。

6. 风偏监测

避免导线偏斜撞击相邻相线或树木。

四、架空线路导线在线监测的核心技术原理

1. 物理传感技术

包括：

• 热敏电阻温度测量

• MEMS 加速度传感

• 光纤光栅

• 拉力传感器

• 微波或激光测距

2. 数据处理技术

平台通过滤波算法、AI 识别模型对数据进行：

• 去噪

• 建模

• 异常识别

• 趋势预测

3. 通信技术

根据地理环境选择：

• 5G 高速通信（实时性极强）

• NB-IoT 低功耗稳定

• 北斗短报文适用于通信盲区

4. 大数据+AI 诊断

通过长期积累的数据，可以预测：

• 导线疲劳趋势

• 覆冰发展曲线

• 舞动出现概率

• 故障趋势

实现智能化诊断。

五、架空线路导线在线监测的应用场景（重点）

• 高海拔山区

• 大跨越输电线路

• 冰区、风口区

• 城市重要输电通道

• 新能源接入线路

• 高负载线路

• 电厂—变电站通道

所有存在“高风险、高负荷、难巡检”特点的线路均适合部署在线监测系统。

六、部署架空线路导线在线监测的关键价值

1. 提升输电线路安全性

第一时间捕获导线异常，避免事故扩大。

2. 构建智能运检体系

减少人工巡检频率，提高自动化水平。

3. 提高运维效率

实时监控和趋势分析减少重复性工作。

4. 降低停电率和经济损失

有效避免：

• 舞动断线

• 覆冰断线

• 超载烧线

• 弧垂过大引发的跳闸

5. 支撑电网调度决策

准确知道导线实时载流能力，为负荷调节提供依据。

七、如何选择架空线路导线在线监测系统？（选型指南）

1. 是否具备多参量监测能力？

如温度、弧垂、电流、覆冰、振动等。

2. 通信方式是否适合本地区？

• 山区：北斗短报文

• 城区：4G/5G

• 偏远地区：NB-IoT

3. 电源系统可靠性

太阳能板面积、防阴影设计、低功耗能力。

4. 数据平台是否支持 AI 诊断？

具备前瞻预测能力更具价值。

5. 产品是否经过电力系统认证？

包括：

• 工频耐压

• EMC 测试

• 可靠性测试

6. 维护是否方便？

装置重量、安装方式、APP 调试功能等。

八、常见问题解答（FAQ）

1. 架空线路导线在线监测装置如何供电？

主流方案为太阳能+锂电池低功耗供电系统，可连续运行 5 年以上。

2. 在线监测数据是否准确？

装置采用经电力认证的工业级传感器，误差控制在±1% 以内，满足运检要求。

3. 是否需要对每基杆塔安装监测装置？

无需。一般选择重点区段布点，如：

• 大跨越

• 风口区

• 冰区

• 高风险地段

每 2–5 公里布置一套即可。

4. 在线监测系统是否可以与调度系统对接？

可以。平台通常支持 API / MODBUS / MQTT 等接口用于系统集成。

5. 架空线路导线在线监测系统的价格范围是多少？

根据监测参量与通信方式不同，单套价格通常在 8000–30000 元/套。

架空线路导线在线监测是智能电网建设的重要基础。通过实时采集导线运行数据，系统不仅可提前预警风险，还能帮助运维人员实现预测性维护，大幅降低事故概率，提升电网安全系数。随着 AI、大数据与 5G 的快速发展，未来的架空线路导线在线监测系统将更加智能化、自动化和可靠，为电力行业带来量化可见的安全与经济价值。