當前背景

國內密集的高壓輸電線網保障了千家萬戶的供電，然而絕大部分線路需要穿過林區，而森林火災對高壓輸電線路構成重大威脅，因此，高壓輸電線路也是林業部門實施森林火災撲救時需要考慮的重要因素之一。森林火災往往具有突發性的特點，這就需要森林撲火工作應該具備快速反應的能力，爭取把森林火災撲滅在萌芽狀態，所以快速、準確、成熟的森林防火預警系統必不可少。

關鍵要素

山林防火預警裝置需要具備以下五點要素：

1、傳感輸電線路附近半徑5公里的立體空間范圍內的火源熱輻射值以及火源的坐標，進行相應存儲，并將測量結果通過通信網絡傳輸到狀態監測代理或狀態監測主站；

2、具備自動采集功能，按設定時間間隔自動采集火源熱輻射值以及火源的坐標，最大采集間隔應不大于5分鐘；在監測到超過設定熱幅值閥值時，具備報警的功能；

3、具備數據合理性檢查分析功能，對采集數據進行預處理，自動識別并剔除干擾數據，應能循環存儲至少30天的火源熱輻射值以及火源的坐標數據。

4、輸出的火源熱輻射值和火源的坐標數據以及通信接口和應用層數據傳輸，需要符合《南方電網輸電線路狀態監測系統通信規約》。

5、裝置為近紅外、中紅外、可見光掃描三合一式裝置，裝置的紅外探測器應能準確識別光譜范圍3～5μm的林火紅外輻射。

紅外探測器作為該裝置的接受信號端，其性能參數直接決定了整套設備的實地效果，波蘭VIGO針對此應用，于16年9月召開并邀請深圳市唯銳科技有限公司參與了對應項目的研討大會，唯銳科技總經理張觀鳳先生對智能電網監管的探測需求做出了詳細的介紹，經過討論與會人員一致認為3-5μm碲鎘汞探測器可完美實現各項參數要求，碲鎘汞探測器采用多級半導體制冷，響應頻率大于1.00E+06Hz，光譜范圍覆蓋3-5μm，截止波長大于4.7μm，光敏芯片受到紅外輻射時電導率會發生變化，在施加一定偏置電流的條件下，其輸出的電信號會隨紅外輻射強度的變化而改變，能夠實現對火焰輻射的紅外線快速、精準的實施探測。

應用環境

由于該裝置需要在狂風、暴雨、冰凍等惡劣自然環境及強電磁環境中運行，其工作穩定性、可靠性不應受到明顯影響，需要適用的環境條件如下：

最高環境溫度：    +70oC；

最低環境溫度：    -30oC；

環境相對濕度：  5%～95%（20℃）

海拔：          0～3000m；

覆冰厚度：           20mm；

大氣壓力范圍：55kPa～110kPa；

基于該應用條件范圍下，整套設備要能夠全天候（包括霧霾天氣）不分晝夜的24小時工作，需在不超過5分鐘的時間內即可完成對線路附近半徑5公里區域內出現的突發山火（明火或是暗火）進行自動搜索、自動發現和自動定位。

信號處理

Vigo探測器輸出的火源信號經通信接口接到山火監測管理分析后臺軟件，可顯示線路附近360度高清晰度的全景電子地形圖，結合山火監測數據可實現將山火發生的具體位置在全景電子地形圖上準確的標示出來，并可任意設置或圈定需要監測的區域或是不需要監測的區域。同時具有聲光報警提示和短信提示等多種預警方式，當線路發生山火時，系統應自動將監測到的山火發生時間、地點等相關信息發送不受人數限制的特定人群。