架空输电线路在线监测系统项目建议书（新） - 图文(2)

现有的线路温度、弧垂测量装置由于采用CDMA/GPRS无线远程传输方式，能耗高，只能采用高压线互感取电方式，体积和重量都很大，超过了国家电网关于“架空送电线路导线温度在线监测装置技术导则”（4.4基本技术要求(c）:安装在导线\\地线上的单个监测单元整体重量应小于2.5KG) 的要求，影响架空线路的安全。

项目产品采用基于短距离无线通信技术，独立球形太阳能供电系统，安装方便、体积小、重量轻、无线传感网低功耗、自组织网络、无线实时数据等特点。而且基于低功耗的无线传感网络技术，可以非常方便的集成微气候传感器、张力传感器、弧垂传感器、图像传感器等，构成架空线路运行和故障综合监测系统，保障电网运行安全。因此，随着我国电力网络的发展市场需求量很大。

2.2产品的供需预测、价格现状及变化趋势

基于无线传感网络的高压输电线实时在线监测设备主要用于架空高压输电线的实时在线温度检测，这一领域的高新技术产品还是一个较新的市场空间，我国的架空输电线路普遍还未采用无线实时检测技术，因此市场容量巨大，并且近年来的年增长率是将近20%。类似些新品的市场空间与利润空间巨大，目前，许多相关产品厂商的利润空间远远高出电子行业的社会平均利润率。

根据我们的分析，当前在国内，具有自主知识产权、技术水平达到国际先进的高压输电线实时在线监测系统的市场情况还处于供不应求的阶段。本产品的技术具有创新性，处于国际先进水平。因相关技术产品还处于供不应求的状况，所以同类产品的价格较高，国外具有类似功能的产品价格在8-10万元人民币，国

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内目前还没有具备相同技术水平的相关产品，功能相似的低端产品价格在3万元左右。随着行业技术进步和竞争的加剧，预计在5年内，产品的价格还会处于稳定的状态，在5-8年后相关产品的价格将出现下降的趋势。

2.3本项目的质量、档次、市场定位、市场份额与竞争优势

本项目产品首先立足于国内市场，我公司针对该产品市场特点，建立以华北、东北、南网、华东为中心的营销策略。首先在以上区域的主要省市，开展产品的推广工作，逐步向周边省市扩展。

浙江省500kV线路12条，220kV线路299条, 假如一条线路上装6个温度测量装置，220kV线路以上的潜在需求量就有1800个以上，产品出厂单价为3.4万元（不含税），仅浙江省市场需求量就达到6120万元左右。

与当前国内外其他相关产品相比较，本项目产品性能具有明显优势。在具备相同功能的同类产品中处于中高端水平。技术指标的比较如表2-1所示。

表2-1WSN技术、GPRS技术和红外热像技术方案的比较

硬件成本 运营费 功耗 重量 体积 测量精度 通信方式 供电方式 n安全性 工作方式 组网 WSN技术的测温装置 低 无 低（ 峰值功率：0.4W） ≤1.8Kg 球形体积较小（直径≤10cm） ±0.5℃ WSN 球形太阳能取电 高 接触式在线监测 能多点自组织专网 GPRS技术的测温装置 中 高 高（大于1W） ≥4.5Kg 球形体积大（直径≥30cm） ±0.5℃ CDMA、GPRS 高压线路感应取电 低 接触式在线监测 不能多点自组织专网 红外热像仪测温装置 高 ─ 中 ─ ─ ±2.0℃ ─ ─ ─ 手持非接触式监测 ─

与同类产品相比，该项目产品还存在以下三个方面的优势：

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（1）技术优势

本公司一直在无线传感网自组织网络协议，无线传感网射频模块开发能力、无线传感网网关技术、无线传感网安全技术等处于国内领先水平。研发团队有多年的相关项目研究开发经验，有较强的技术人才优势和行业背景，能保障项目顺利实施。

项目产品关键技术电力线安全监控无线传感系统组网协议、电力线安全监控无线数据传感控制软件、电力线安全监控无线传感系统上位机控制软件已获得软件著作权，因此在国内市场竞争有明显的技术优势。 （2）性价比优势

与现有的导线温度测量系统相比，项目产品采用WSN技术的产品，安装方便、体积小、重量轻，无线传感网低功耗、自组织网络、无线实时数据等优点，采用独立球形太阳能供电系统，还可以用于直流输电线路，地线、架空地线复合光缆上，性能优势显著。

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3．项目的意义及必要性，国内外现状和技术发展趋势

3.1项目的意义及必要性

随着国家经济的发展,用电负荷不断攀升，在“西电东送、南北互供、全国联网”形势下，长距离、大容量、高电压的输电将越来越多。2010年，一些主要电网的500kV主干线路的输电能力将达到或超过1GW。2020年，大部份500kV主干线的容量将达到1 GW～1.5GW。一些重载短线的正常容量将达2GW，事故方式下将接近3GW。因此，在保障大容量架空送电线路的运行安全前提下，通过技术改造和升级增加现有电网的输送能力, 提高电网运行效率, 以满足日益增长的国民经济发展和人民生活用电需要，具有重要意义。

导线温度是关系输电线路安全的关键参数，在线实时测量导线或导线接头温度,监测导线易受损点的状态，保障线路安全；而且通过在线监测线路的导线温度、风速、日照强度和环境温度等, 计算并控制线路的载流量，根据实际气象条件和线路参数确定的导线输送限额,能有效提高现有架空线路的传输效率。

项目产品采用基于无线传感网技术和独立球形太阳能供电系统，具有安装方便、体积小、重量轻、可自组织网络等优点。主要技术创新点：

（1）研究设计了一个具有自主知识产权的的无线传感网传输协议，采用无线自组网技术，实现了快速、安全、可靠的无线组网，支持48个节点的实时数据采集；

（2）自主开发了基于ARMU的无线传感网管理终端，实现了传感网与多种通信主干网的融合；

（3）自主开发了球状太阳能供电系统，具有重量轻、转换效率高、受光面积大、太阳能利用效率高等优点，保证了导线温度测量装置的可靠稳定运行。

基于无线传感网技术的超低功耗和自组织网络的技术特点，非常方便的集成微气候传感器、张力传感器、弧垂传感器、图象传感器等，构成架空线路运行和故障综合监测系统，保障电网运行安全，有较大的社会经济意义。

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3.2国内外现状和技术发展趋势 3.2.1国外发展现状

2004年美国电科院已开展动态增容监测系统方面的研究工作，美国EDM公司已开发出SMS型输电线路动态增容监测系统，通过摄像对导线弧垂的实时监测， 导线弧垂取决于两个因素：导线自重引起的弹性伸缩和导线温度引起的热伸缩，架空导线一旦架设完毕，导线自重引起的弹性伸缩为常数，导线弧垂的变化量取决于导线的平均温度。因此，可以用弧垂进行等效计算导线温度，再结合环境参数利用专门开发的软件进行评估和预测，确定在保证安全的前提下当前线路的最大允许容量。该系统目前已在美国﹑加拿大等国家的多个电力公司使用，电压等级从69～500KV。根据美国十多个电力公司的运行经验，该动态增容系统可将现有的输电容量增加5％～20％。

目前，动态增容监测系统也在欧洲、日本、澳大利亚等国家实际运行。

3.2.2国内发展现状

我国社会用电需求快速增长，电力短缺成为制约发展的瓶颈。近2年电源建设步伐加快，但电网发展速度明显滞后于电源，电网输电能力不足问题更显突出。要解决该问题，除加快电网规划建设以外，重要的途径就是通过技术改造和技术升级挖潜增效。2005年国家电网公司正式启动包括各级电压等级电网的全面提高现有电网输送能力的工作。根据运行环境实际情况、实时监测导线温度，核算线路载流量，对受限线路载流量进行精细管理，可有效提高架空线路实际输电容量。 而导线温度实时、精确测量是实现输电线路增容的基础。现有的测量装置一般都安装在导线上，要达到在线监测的目的，信号必须用无线的方式，而且装置工作在高压电场、强磁场和高低温甚至冰雪雷雹等恶劣环境中，特殊的工作环境决定了其面临着诸多的技术问题，包括长期电源问题、抗干扰问题、信号传输方式等等，其中一个主要的是电源问题，目前国内有少量采用从高压线路上感应取能的方法来获取电源，但是在输电线路的地线和直流输电的电力上，周围没有交变的电磁场，感应取能并不适用。现有数据传输方式主要采用CDMA/GPRS等方式，

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