1、系統功能

弧垂是指在平坦地面上，相鄰兩基電桿上導線懸掛高度相同時，導線最低點與兩懸掛點間連線的垂直距離。一般地，當輸電距離較遠時，由于導線自重，會形成輕微的弧垂，使導線呈懸鏈線的形狀

輸電線路運行負荷和氣象條件的變化會造成線路弧垂產生變化，過大的弧垂既可以造成相間短路等事故隱患，也限制了線路的輸送能力，特別是在大跨越、交叉跨越和人煙密集地段。近年來由于用電負荷增長的需要，許多已有的輸電線路為了提高輸送能力，將導線最高運行允許溫度從70℃提高到80℃，這時線路弧垂就成為主要的制約因素，需要對弧垂進行校驗或實時監測，確保線路運行和被跨越設備的安全。

現有的弧垂監測方法有傾角測量法和對地測距法。傾角測量法容易受風力等因素影響。而對地測距法則易受導線下方地形地貌和植被生長情況影響。武漢風河科技自主研發的FH-900H型輸電導線弧垂在線監測系統，利用差分GPS/北斗技術、GPRS/3G/4G及LORA等無線通信技術，實現對導線弧垂的實時監測。本系統克服了傳統方法的缺點，安裝方便，測量精度高。

圖1.輸電導線及其弧垂

2、工作原理

全球導航衛星系統(GNSS)定位是利用一組衛星的偽距、星歷、衛星發射時間等觀測量，同時還必須知道用戶鐘差。全球導航衛星系統是能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位系統。因此，通俗一點說如果你除了要知道經緯度還想知道高度的話，那么，必須對收到4顆衛星才能準確定位。

目前世界上已投入運行的GNSS系統有美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO何中國的北斗衛星導航系統（英文名稱：BeiDou Navigation Satellite System，簡稱BDS）等。

RTK（Real - time kinematic，實時動態）載波相位差分技術，是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準站采集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算坐標。這是一種新的常用的衛星定位測量方法，以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新的測量原理和方法，極大地提高了作業效率。

3、系統組成

FH-900H型導線弧垂監測系統由三部分組成，分別是1）監測基準站；2）監測移動站；3）太陽能電池板。如下圖所示：

導線弧垂監測系統組成

4、監測基準站

實現RTK定位時要求配備衛星基準站。衛星基準站接收機實時地把觀測數據（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數據傳輸給移動站接收機，移動站同時基于基準站和本機接收的觀測數據進行解算。為了讓主機能搜索到多數量衛星和高質量衛星，基準站一般應選在周圍視野開闊，避免在截止高度角15度以內有大型建筑物；為了讓基準站差分信號能傳播的更遠，基準站一般應安裝在地勢較高且地基穩固的位置。

監測基準站內置衛星接收機、無線通信發射模塊，負責接收衛星數據，并通過LORA通信模塊將數據發送至監測移動站。

5、監測移動站

監測移動站內置衛星接收機、無線通信接收模塊、無線通信發射模塊，同時接收衛星和衛星基準站數據，并將解算出的空間位置數據周期性發送至顯示終端。

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