CN110082632A - 一种输电线路故障监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路故障监测装置及方法，能够对输电线路故障状态进行全面监测。该装置包括：山火监测单元，用于监测输电线路通道及杆塔区域内是否有异常热源，若有，及时进行灭火，将监测到的数据上传至监测主站；覆冰监测单元，用于监测线路附近的导线拉力和气象环境数据，将监测到的数据和导线舞动监测单元监测的数据上传至监测主站；污秽监测单元，用于检测输电线路绝缘子的等值附盐密度数据，将监测到的数据上传至监测主站；导线舞动监测单元，用于监测线路的舞动信息，并传输至覆冰监测单元；监测主站，用于接收山火监测单元、覆冰监测单元、污秽监测单元和导线舞动监测单元监测的数据，对输电线路的状况进行分析。

Description

一种输电线路故障监测装置及方法

技术领域

本公开涉及输电线路状态监测领域，具体涉及一种输电线路故障监测装置及方法。

背景技术

输电线路跨越高山、河流等地，与运维人员的办公地点距离较远，从办公室出发至输电线路的时间与运维部门管辖区域、地形地貌、道路情况等息息相关，输变电线路状态监测数据是智能电网中数据量很大的一部分，不仅包括在线的状态监测数据，还包括设备的基本信息、实验数据、缺陷记录等，在数据处理的可靠性和实时性方面的要求都很高。对输电线路的在输电线路故障后，如何能够快速地到进行故障定位，是重要的技术问题。

在整个电力工业系统中，输变电线路的状态监测对数据存储与处理平台的性能或实时性具有较高的要求，云计算技术虽然可以有效地处理大数据，但很有必要改善对海量监测数据的存取性能，发明人在研发过程中发现，以满足实时性的要求。以往的大规模停电事故，比如大风导致的线路跳闸等。现有SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition，即数据采集与监视控制)系统的监控范围仅限于系统的主参数，对构成系统的各重要设备的具体信息无法及时提供，致使运行人员在事故面前难以做出正确的处理。未来智能电网要求具有故障自愈功能，其SCADA系统须拥有全网的监测数据，这对平台的实时处理提出了更高的要求。

综上所述，如何设计一种能够全面监测输电电路故障的装置，仍是待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种输电线路故障监测装置及方法，能够对输电线路故障状态进行全面监测。

本公开所采用的技术方案是：

一种输电线路故障监测装置，其特征是，包括：

山火监测单元，用于监测输电线路通道及杆塔区域内是否有异常热源，若有，及时进行灭火，将监测到的数据上传至监测主站；

覆冰监测单元，用于监测线路附近的导线拉力和气象环境数据，将监测到的数据和导线舞动监测单元监测的数据上传至监测主站；

污秽监测单元，用于检测输电线路绝缘子的等值附盐密度数据，将监测到的数据上传至监测主站；

导线舞动监测单元，用于监测线路的舞动信息，并传输至覆冰监测单元；

监测主站，用于接收山火监测单元、覆冰监测单元、污秽监测单元和导线舞动监测单元监测的数据，对输电线路的状况进行分析。

进一步的，所述火监测单元包括全方位图像/热感应器、通信模块、GPS模块、中央处理器和灭火装置；

所述全方位图像/热感应器实时扫描输电线路通道及杆塔区域，当发现监测区域内有异常热源时，通过通信模块向中央处理器发送检测信息；所述中央处理器向全方位图像/热感应器发送停位、图像抓拍、热源跟踪复检命令，全方位图像/热感应器停位、对监测区域图像进行抓拍并复检，当热源异常再次被确定后，全方位图像/热感应器向中央处理器发送报警信息，中央处理器接收到报警信息后，根据GPS模块传输的位置信息，通过通信模块向灭火装置发送控制指令，控制灭火装置移动至热源点处后，进行灭火；所述中央处理器还通过通信模块与监测主站电连接，将山火监测信息发送给监测主站。

进一步的，所述灭火装置包括箱体、设置在箱体上的行走机构、分别设置在箱体内的水腔与干冰腔、分别设置在箱体上的气体探测器、液体检测仪和控制器，所述行走机构、气体探测器、液体检测仪分别与控制器连接，所述控制器通过无线收发器与中央处理器通信连接；水腔与干冰腔分别连接有喷口，喷口处均设有阀门，所述阀门与控制器相连。

进一步的，所述覆冰监测单元包括覆冰监测终端和终端传输装置，所述覆冰监测终端通过输电线杆塔上的通讯光缆与终端传输装置连接，将覆冰监测信号通过输电线杆塔上的通讯光缆传输给终端传输装置，终端传输装置与监测主站电连接，将接收到的覆冰监测信号传输给监测主站。

进一步的，所述覆冰监测终端包括太阳能电池板、锂电池、电源控制模块、主控模块、光纤通讯模块、拉力传感器和气象监测模块，太阳能电池板输出端与锂电池电连接，锂电池输出端与电源控制模块电连接，电源控制模块分别与主控模块、光纤通讯模块、拉力传感器、气象监测模块电连接，为其提供电能；所述拉力传感器和气象监测模块分别与主控模块连接，所述主控模块通过光纤通讯模块与终端传输装置通信连接。

进一步的，所述终端传输装置包括不间断电源、光信号转换器、数据处理模块、无线通讯模块和第一RF射频通讯模块，光信号转换器接收光信号转换为电信号，传输至数据处理模块，所述第一RF射频通讯模块，用于接收导线舞动监测单元发送的线路舞动数据，数据处理模块通过无线通讯模块将拉力数据、环境参数数据和舞动信息传输至监测主站。

进一步的，所述污秽监测单元包括紫外光传感器、温湿度传感器、信号采集器、信号处理器和无线通信模块；

所述紫外光传感器、温湿度传感器镶嵌在绝缘子上，用于采集绝缘子污秽发出的紫外信号和绝缘子所处环境的温湿度数据，传输至信号采集器；所述信号采集器将接收到的紫外信号、温湿度信号转换为电信号，传输到信号处理器，所述信号处理器根据绝缘子污秽的紫外信号和绝缘子所处环境的温湿度数据，采用BP神经网络计算绝缘子等值附盐密度，通过无线通信模块将得到的绝缘子等值附盐密度数据上传至监测主站。

进一步的，导线舞动监测单元包括配置与两输电线塔之间的防震锤上的舞动监测终端，舞动监测终端与覆冰监测单元的终端传输装置通信连接，监测的输电线路舞动信息，并传输至终端传输装置。

进一步的，舞动监测终端包括运动姿态传感器、微控制器和第二RF射频通讯模块，所述运动姿态传感器通过惯性测量单元监测输电线路舞动参数，传输至微控制器，所述微控制器将输电线路舞动参数进行模数转换并将参数发送给第二RF射频通讯模块，所述第二RF射频通讯模块将输电线路舞动参数传输终端传输装置。

一种输电线路故障监测方法，该方法基于如上所述的输电线路故障监测装置实现的，该方法包括以下步骤：

获取绝缘子的等值附盐密度数据、输电线路的拉力数据、气象环境参数数据和线路舞动数据；

根据绝缘子的等值附盐密度数据，建立污秽度的模型，对线路的污秽进行预测；

根据输电线路的拉力数据、气象环境参数数据，建立覆冰模型，通过覆冰的厚度以及线路周围的气象环境数据，预测线路在一瞬间内可能达到的最大覆冰厚度；

根据线路舞动数据以及线路周围的气象环境数据，采用模糊综合的方法对线路的舞动情况进行预测。

通过上述技术方案，本公开的有益效果是：

(1)本公开采用输电线路故障监测装置，实现了对输电线路山火、污损、覆冰、舞动等状态进行了检测，能够对输电线路故障状态进行全面监测，为输电电路的检修提供了稳定、准确、可靠、全面的监测信息；

(2)本公开通过山火监测单元监测线路附近的温度、湿度、烟雾、图像，实现对线路附近山火的实时监控，解决了实时监控输电线路沿线山火的难题，为输电线路防灾减灾节省了人力物力，且提供信息指导；

(3)本公开通过覆冰监测单元监测线路附近的温度、湿度、导线拉力、气象数据等，实现对线路附近覆冰的实时监控，解决了实时监控输电线路沿线覆冰难题，为指导下一步输电线路抗冰融冰工作提供准确数据；

(4)本公开通过污秽监测单元监测输电线路附近的盐密情况，对线路所在区域污秽做出判定，为下一步线路的防污工作提供信息指导。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本公开的不当限定。

图1是根据一种或多种实施方式的结构图输电线路故障监测装置结构框图；

图2是根据一种或多种实施方式的山火监测单元结构框图；

图3是根据一种或多种实施方式的覆冰监测终端结构框图；

图4是根据一种或多种实施方式的安放支架结构图；

图5是根据一种或多种实施方式的污秽监测单元结构框图；

图6是根据一种或多种实施方式的安装支架结构图；

图7是根据一种或多种实施方式的污损监测单元结构框图；

图8是根据一种或多种实施方式的舞动监测终端结构框图；

图9是根据一种或多种实施方式的固定支架结构图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种或多种实施例提供一种输电线路故障监测装置，该装置包括山火监测单元1、覆冰监测单元2、污秽监测单元3、导线舞动监测单元4和监测主站5，请参阅附图1。

所述山火监测单元，用于监测探测区域内是否有异常热源，若有，及时进行灭火，实现对探测区域实现监测。请参阅附图2，该山火监测单元1包括全方位图像/热感应器13、通信模块14、GPS模块12、中央处理器11和灭火装置。

具体的，所述全方位图像/热感应器13通过通信模块14与中央处理器11连接，所述中央处理器11的输入端连接GPS模块12，所述中央处理器11通过通信模块与灭火装置通信连接，所述全方位图像/热感应器13实时扫描输电线路通道及杆塔区域，当发现监测区域内有异常热源时，通过通信模块向中央处理器发送检测信息；所述中央处理器11向全方位图像/热感应器发送停位、图像抓拍、热源跟踪复检命令，全方位图像/热感应器13停位、对监测区域图像进行抓拍并复检，当热源异常再次被确定后，全方位图像/热感应器13向中央处理器11发送报警信息，中央处理器接收到报警信息后，根据GPS模块12传输的位置信息，通过通信模块向灭火装置发送控制指令，控制灭火装置移动至热源点处后，进行灭火；所述中央处理器还通过通信模块与监测主站电连接，将山火监测信息发送给监测主站。

所述覆冰监测单元2，用于监测线路附近的温度、湿度和导线拉力数据，实现对线路附近覆冰的实时监控，为指导下一步输电线路抗冰融冰工作提供准确数据。该覆冰监测单元包括设置在输电线杆塔上的覆冰监测终端21和终端传输装置22。

具体的，所述覆冰监测终端21通过输电线杆塔上的通讯光缆与终端传输装置22连接，将覆冰监测信号通过输电线杆塔上的通讯光缆传输给终端传输装置22，终端传输装置与监测主站电连接，将接收到的覆冰监测信号传输给监测主站。

所述污秽监测单元3，用于测量绝缘子的等值附盐密度。请参阅附图5，该污秽监测单元包括紫外光传感器31、温湿度传感器32、信号采集器33、信号处理器34、无线通信模块35和电源模块36。

具体的，所述紫外光传感器31、温湿度传感器32镶嵌在绝缘子上，所述紫外光传感器31、温湿度传感器32分别连接信号采集器33，用于采集绝缘子污秽发出的紫外信号，绝缘子所处环境的温湿度信号，传输至信号采集器；所述信号采集器33、信号处理器34、无线通信模块35和电源模块36安装固定在输电线路杆塔塔身上，所述电源模块36与所述信号采集器33、信号处理器34、无线通信模块35供电连接，所述信号采集器33与信号处理器34连接，将接收到的紫外信号、温湿度信号转换为电信号，传输到信号处理器，所述信号处理器34根据绝缘子污秽的紫外信号和绝缘子所处环境的温湿度，采用BP神经网络计算绝缘子等值附盐密度；所述信号处理器34通过无线通信模块35与监测主站通信连接，将得到的绝缘子等值附盐密度上传至监测主站。

所述导线舞动监测单元4，用于监测线路的舞动信息。该导线舞动监测单元包括配置与两输电线塔之间的防震锤上的舞动监测终端，舞动监测终端与覆冰监测单元的终端传输装置22通信连接，监测的输电线路舞动信息，并传输至终端传输装置。

所述监测主站5，用于根据山火监测单元监测到的的山火监测数据、覆冰监测单元监测到的线路附近的温度、湿度和导线拉力数据、污秽监测单元监测到的绝缘子的等值附盐密度数据和导线舞动监测单元监测到的线路舞动数据，对线路的状况进行分析，判断其状态是否良好。

请参阅附图2，所述灭火装置包括箱体15、设置在箱体上的行走机构17、分别设置在箱体内的水腔与干冰腔、分别设置在箱体上的气体探测器19、液体检测仪110和控制器16，所述行走机构17、气体探测器19、液体检测仪110分别与控制器111连接，所述控制器111通过无线收发器16与中央处理器通信连接；水腔与干冰腔分别连有喷口，喷口处均设有阀门18，所述阀门与控制器相连。

当中央处理器接收到报警信息后，向控制器发出控制指令，控制器控制灭火装置的行走机构进行移动工作，灭火装置运动到热源点处后，通过气体探测器与液体检测仪探测到燃烧源物质的种类，传输给控制器，控制器控制阀门的开关，从而根据不同的情况使用水或者干冰进行灭火，避免灭火方式不当反而扩大火势。

本实施例提出的山火监测单元，可以实时地、不间断的对山火现场进行监控，在山火发生前就发出火灾预警警报。

请参阅附图3，所述覆冰监测终端21包括太阳能电池板211、锂电池212、电源控制模块213、主控模块216、光纤通讯模块217、拉力传感器215和气象监测模块214，太阳能电池板211输出端与锂电池212电连接，锂电池212输出端与电源控制模块213电连接，电源控制模块213分别与主控模块216、光纤通讯模块217、拉力传感器215、气象监测模块214电连接，为其提供电能；所述拉力传感器214和气象监测模块215分别与主控模块216连接，所述主控模块216通过光纤通讯模块217与终端传输装置通信22连接。

所述终端传输装置22包括不间断电源、光信号转换器、数据处理模块、无线通讯模块和第一RF射频通讯模块，不间断电源为光信号转换器、数据处理模块和无线通讯模块提供所需电源，光信号转换器接收光信号转换为电信号，传输至数据处理模块，所述第一RF射频通讯模块，用于接收导线舞动监测单元发送的线路舞动信息，数据处理模块通过无线通讯模块将拉力数据、环境参数数据和舞动信息传输至监测主站。

在本实施例中，所述气象监测模块包括但不限于温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、大气压力传感器，用于监测输电线路所处环境的温湿度、风速、风向、大气压力等气象信息。

本实施例提出的覆冰监测终端21通过安放支架23设置在输电线路杆塔上。请参阅附图4，所述安放支架23包括第一支撑件231、第二支撑件232及围绕输电线路234设置的用于放置覆冰监测终端的安装架233；所述第一支撑件231一端支撑在所述输电线路上，另一端与所述安装架233相连接；所述第二支撑件232一端固定支撑在所述第一支撑件231上，另一端支撑在所述输电线路上。

在本实施例中，所述第一支撑件231、第二支撑件232及输电线路在所述输电线路的纵截面所在的平面上形成一三角形空间。

在本实施例中，所述安装架233可以为围绕输电线路的各种形状的安装架，如各种多边形及不规则的各种形状；该安装架可以是开环结构，也可以是闭环结构。优选地，所述安装架为围绕所述输电线路的环形安装架，所述输电线路穿过环形安装架的中心。

所述污损监测单元中的信号采集器33、信号处理器34、无线通信模块35和电源模块36分别通过安装支架37安装在输电线路杆塔塔身上。请参阅附图6，所述安装支架37包括夹紧板一371、夹紧板二372和夹紧板三373，其中，所述的信号采集器、信号处理器、无线通信模块和电源模块分别固定在所述夹紧板二372的上方，所述夹紧板三373的一端垂直焊接固定在所述夹紧板二的中部，所述夹紧板一371为L型夹紧板，且述型夹紧板将该信号采集器安装支架利用所述螺栓夹固在角钢塔水平方向主材374上，且所述角钢塔水平方向主材374设置在夹紧板三373和夹板紧二372构成的直角和所述L型夹紧板的直角之间。

在本实施例中，所述污损监测单元中无线通信模块采用GSM/SMS或GPRS通信模块，将数据信息通过GSM/SMS或GPRS方式对数据传输到监测主站。

请参阅附图7，所述污损监测单元中电源模块36包括分压电路、整流桥、太阳能电池板、充电电路、超级电容器C4、稳压模块、迟滞比较器和光电耦合器。

具体的，所述分压电路包括分压电容C1、C2，分压电容C1、C2串联后，C1端接在高压线一根火线上，C2接在零线上，电容C2两端接整流桥，整流桥输出端接电容C3；所述充电电路为Buck-boost电路，由电感L，二极管D2，电容C3，采样电阻R1、R2、R3、R4及控制芯片组成，充电电路控制电容C3端电压，并将电容C3能量转移至超级电容C4中；太阳能电池板正极通过二极管D1接到电容C3正极，负极与电容C3负极相接；采样电阻R1、R2串联后接在电容C3两端，控制芯片通过采样电阻R1、R2间的电压值后，通过调节开关管的导通与关断时间，将电容C3两端的电压控制在所需的电压值，使电容C3中的能量以最大功率转移到超级电容C4中；采样电阻R3、R4串联后接在超级电容C4两端，R5、R6串联后接在稳压模块输出端；超级电容C4后端接稳压模块，以输出用电设备所需的电压值，稳压模块输出端接迟滞比较器，迟滞比较器由运算放大器及电阻R7、R8组成，迟滞比较器输出端接光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接在控制芯片上；迟滞比较器通过采样电阻R3、R4间及R5、R6间电压，输出一个门限电压，通过控制光电耦合器的导通与关断，以控制充电电路的工作与停止状态，使储能电容电压控制在一个合理的范围内。

请参阅附图8，上述的舞动监测终端包括运动姿态传感器41、微控制器42、第二RF射频通讯模块43和电源模块44，所述运动姿态传感器41和第二RF射频通讯模块43与所述微控制器42电连接，所述运动姿态传感器41通过惯性测量单元监测输电线路舞动参数，所述微控制器42用于将输电线路舞动参数进行模数转换并将参数发送给第二RF射频通讯模块43，所述第二RF射频通讯模块43用于与终端传输装置22通信连接，所述电源模块44为所述姿态传感器、微控制器、第二RF射频通讯模块提供所需的电源。

本实施例提出的舞动监测终端通过固定支架安装在防震锤上。请参阅附图9，所述固定支架包括三脚架，三脚架包括固定盘45和支腿46，激运动姿态传感器、微控制器、第二RF射频通讯模块和电源模块固定连接在固定盘45上方，固定盘中心固定连接竖向支撑杆47，竖向支撑杆上端铰接三个横向支撑杆48，便于放置雨伞或其他遮挡装置，适合户外恶劣环境使用，支腿46的底端与防震锤可拆卸地连接。

在本实施例中，所述监测主站采用PC主机，其具体被配置为：

根据监测到的绝缘子的等值附盐密度数据，建立污秽度的模型，对线路的污秽进行预测；

根据监测到的覆冰数据，建立覆冰模型，通过覆冰的厚度以及线路周围的气象环境数据，来预测线路在一瞬间内可能达到的最大覆冰厚度；

根据监测到的线路舞动数据以及线路周围的气象环境数据，采用模糊综合的方法对线路的舞动情况进行预测。

本实施例提出的输电线路故障监测装置的工作过程为：

山火监测单元中全方位图像/热感应器实时扫描输电线路通道及杆塔区域，当发现监测区域内有异常热源时，向中央处理器发送检测信息；所述中央处理器向全方位图像/热感应器发送停位、图像抓拍、热源跟踪复检命令，全方位图像/热感应器停位、对监测区域图像进行抓拍并复检，当热源异常再次被确定后，全方位图像/热感应器向中央处理器发送报警信息，中央处理器向控制器发出控制指令，控制器控制灭火装置的行走机构进行移动工作，灭火装置运动到热源点处后，通过气体探测器与液体检测仪检测燃烧源物质的种类，传输给控制器，控制器控制阀门的开关，从而根据不同的情况使用水或者干冰进行灭火，避免灭火方式不当反而扩大火势；同时控制器还将检测到的燃烧源物质的种类信息传输至中央处理器，中央处理器将监测到的信息上传至监控主站。

覆冰监测单元中覆冰监测终端检测输电线路的拉力数据、环境参数数据，并传输至终端传输装置；导线舞动监测单元中舞动监测终端监测的输电线路舞动数据，并传输至终端传输装置；终端传输装置将输电线路的拉力数据、环境参数数据、输电线路舞动数据上传至监控主站。

污秽监测单元中紫外光传感器、温湿度传感器采集绝缘子污秽发出的紫外信号，绝缘子所处环境的温湿度信号，传输至信号采集器；信号采集器将接收到的紫外信号、温湿度信号转换为电信号，传输到信号处理器，信号处理器根据绝缘子污秽的紫外信号和绝缘子所处环境的温湿度，采用BP神经网络计算绝缘子等值附盐密度，并将得到的绝缘子等值附盐密度上传至监测主站。

监测主站根据监测到的绝缘子的等值附盐密度数据，建立污秽度的模型，对线路的污秽进行预测；根据监测到的输电线路的拉力数据、气象环境参数数据，建立覆冰模型，通过覆冰的厚度以及线路周围的气象环境数据，来预测线路在一瞬间内可能达到的最大覆冰厚度；根据监测到的线路舞动数据以及线路周围的气象环境数据，采用模糊综合的方法对线路的舞动情况进行预测。

本实施例提出的输电线路故障监测装置，实现了对输电线路山火、污损、覆冰、舞动等状态进行了检测，能够对输电线路故障状态进行全面监测，为输电电路的检修提供了稳定、准确、可靠、全面的监测信息。

本实施例提出的输电线路故障监测装置，通过山火监测单元监测线路附近的温度、湿度、烟雾、图像，实现对线路附近山火的实时监控，解决了实时监控输电线路沿线山火的难题，为输电线路防灾减灾节省了人力物力，且提供信息指导。

本实施例提出的输电线路故障监测装置，通过覆冰监测单元监测线路附近的温度、湿度、导线拉力、气象数据等，实现对线路附近覆冰的实时监控，解决了实时监控输电线路沿线覆冰难题，为指导下一步输电线路抗冰融冰工作提供准确数据。

本实施例提出的输电线路故障监测装置，通过污秽监测单元监测输电线路附近的盐密情况，对线路所在区域污秽做出判定，为下一步线路的防污工作提供信息指导。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种输电线路故障监测装置，其特征是，包括：

山火监测单元，用于监测输电线路通道及杆塔区域内是否有异常热源，若有，及时进行灭火，将监测到的数据上传至监测主站；

覆冰监测单元，用于监测线路附近的导线拉力和气象环境数据，将监测到的数据和导线舞动监测单元监测的数据上传至监测主站；

污秽监测单元，用于检测输电线路绝缘子的等值附盐密度数据，将监测到的数据上传至监测主站；

导线舞动监测单元，用于监测线路的舞动信息，并传输至覆冰监测单元；

监测主站，用于接收山火监测单元、覆冰监测单元、污秽监测单元和导线舞动监测单元监测的数据，对输电线路的状况进行分析。

2.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征是，所述火监测单元包括全方位图像/热感应器、通信模块、GPS模块、中央处理器和灭火装置；

所述全方位图像/热感应器实时扫描输电线路通道及杆塔区域，当发现监测区域内有异常热源时，通过通信模块向中央处理器发送检测信息；所述中央处理器向全方位图像/热感应器发送停位、图像抓拍、热源跟踪复检命令，全方位图像/热感应器停位、对监测区域图像进行抓拍并复检，当热源异常再次被确定后，全方位图像/热感应器向中央处理器发送报警信息，中央处理器接收到报警信息后，根据GPS模块传输的位置信息，通过通信模块向灭火装置发送控制指令，控制灭火装置移动至热源点处后，进行灭火；所述中央处理器还通过通信模块与监测主站电连接，将山火监测信息发送给监测主站。

3.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征是，所述灭火装置包括箱体、设置在箱体上的行走机构、分别设置在箱体内的水腔与干冰腔、分别设置在箱体上的气体探测器、液体检测仪和控制器，所述行走机构、气体探测器、液体检测仪分别与控制器连接，所述控制器通过无线收发器与中央处理器通信连接；水腔与干冰腔分别连接有喷口，喷口处均设有阀门，所述阀门与控制器相连。

4.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征是，所述覆冰监测单元包括覆冰监测终端和终端传输装置，所述覆冰监测终端通过输电线杆塔上的通讯光缆与终端传输装置连接，将覆冰监测信号通过输电线杆塔上的通讯光缆传输给终端传输装置，终端传输装置与监测主站电连接，将接收到的覆冰监测信号传输给监测主站。

5.根据权利要求4所述的输电线路故障监测装置，其特征是，所述覆冰监测终端包括太阳能电池板、锂电池、电源控制模块、主控模块、光纤通讯模块、拉力传感器和气象监测模块，太阳能电池板输出端与锂电池电连接，锂电池输出端与电源控制模块电连接，电源控制模块分别与主控模块、光纤通讯模块、拉力传感器、气象监测模块电连接，为其提供电能；所述拉力传感器和气象监测模块分别与主控模块连接，所述主控模块通过光纤通讯模块与终端传输装置通信连接。

6.根据权利要求4所述的输电线路故障监测装置，其特征是，所述终端传输装置包括不间断电源、光信号转换器、数据处理模块、无线通讯模块和第一RF射频通讯模块，光信号转换器接收光信号转换为电信号，传输至数据处理模块，所述第一RF射频通讯模块，用于接收导线舞动监测单元发送的线路舞动数据，数据处理模块通过无线通讯模块将拉力数据、环境参数数据和舞动信息传输至监测主站。

7.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征是，所述污秽监测单元包括紫外光传感器、温湿度传感器、信号采集器、信号处理器和无线通信模块；

所述紫外光传感器、温湿度传感器镶嵌在绝缘子上，用于采集绝缘子污秽发出的紫外信号和绝缘子所处环境的温湿度数据，传输至信号采集器；所述信号采集器将接收到的紫外信号、温湿度信号转换为电信号，传输到信号处理器，所述信号处理器根据绝缘子污秽的紫外信号和绝缘子所处环境的温湿度数据，采用BP神经网络计算绝缘子等值附盐密度，通过无线通信模块将得到的绝缘子等值附盐密度数据上传至监测主站。

8.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征是，导线舞动监测单元包括配置与两输电线塔之间的防震锤上的舞动监测终端，舞动监测终端与覆冰监测单元的终端传输装置通信连接，监测的输电线路舞动信息，并传输至终端传输装置。

9.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征是，舞动监测终端包括运动姿态传感器、微控制器和第二RF射频通讯模块，所述运动姿态传感器通过惯性测量单元监测输电线路舞动参数，传输至微控制器，所述微控制器将输电线路舞动参数进行模数转换并将参数发送给第二RF射频通讯模块，所述第二RF射频通讯模块将输电线路舞动参数传输终端传输装置。

10.一种输电线路故障监测方法，该方法基于权利要求1至9中任一项所述的输电线路故障监测装置实现的，其特征是，该方法包括以下步骤：

获取绝缘子的等值附盐密度数据、输电线路的拉力数据、气象环境参数数据和线路舞动数据；

根据绝缘子的等值附盐密度数据，建立污秽度的模型，对线路的污秽进行预测；

根据输电线路的拉力数据、气象环境参数数据，建立覆冰模型，通过覆冰的厚度以及线路周围的气象环境数据，预测线路在一瞬间内可能达到的最大覆冰厚度；

根据线路舞动数据以及线路周围的气象环境数据，采用模糊综合的方法对线路的舞动情况进行预测。