隨著電力系統(tǒng)自動化建設和改造不斷發(fā)展完善，電網(wǎng)企業(yè)大多已經實現(xiàn)了對遠程變電站/電網(wǎng)發(fā)電機組的遙測、遙信、遙控、遙調，即四遙功能。當前，各企業(yè)為了提高勞動生產率，增加經濟效益，開始對電力生產實現(xiàn)無人值守模式或者遠程遙控操作，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)-五遙作為對四遙的進一步補充和完善，越來越廣泛地被電力用戶應用到電力綜合生產管理調度之中。但是目前，電力行業(yè)的監(jiān)控也主要還是以變電站監(jiān)控為主，而電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成。而作為電力生產不可或缺的各環(huán)節(jié)，一些環(huán)節(jié)的安全防范還存在缺失，或者低層次技術應用階段，缺乏一些技術先進、安全可靠的安全防范手段。
首先從發(fā)電環(huán)節(jié)，中國已經經歷了一輪電廠投建及改擴建的高峰期，一批火電、水電、核電、風電以及其它能源發(fā)電廠相繼建成投產。電廠往往投資規(guī)模巨大，對安全生產和設備財產保有的要求很高，然而各電廠因其生產組織形式不同，工業(yè)環(huán)境有著其各自的異同。相同的是電廠一般占地范圍較大，大規(guī)模的裝備全廠覆蓋的入侵探測報警系統(tǒng)，存在施工、裝備以及探測效果的難題。而各電廠的環(huán)境因素比較復雜，使得傳統(tǒng)一些安防設備的使用受限。
高溫(火電)高濕(水電)干旱(西部風電)高咸濕(海上風電、核電);
電磁環(huán)境差，廠區(qū)常處于大電流強交變磁場環(huán)境中;
廠區(qū)范圍大，地形復雜;
雷電多發(fā)。
傳統(tǒng)的線形對射探測設備，發(fā)射口易被堵塞，從而失效。而電子圍欄以及一些場形探測設備在高頻電磁干擾、高溫潮濕的環(huán)境下，易受干擾，造成設備工作的有效性明顯受到干擾。因此，發(fā)電廠周界安全防范入侵探測報警系統(tǒng)需要裝備環(huán)境應用性更強的系統(tǒng)。
然后是輸電環(huán)節(jié)，輸電線路是電網(wǎng)運行的命脈，是關系國計民生的關鍵，它在輸送能源的同時又相當?shù)拇嗳酰魏瓮饬Φ钠茐?，都有可能造成大面積停電，甚至電網(wǎng)瓦解，給地方經濟發(fā)展和人民群眾生活及社會穩(wěn)定帶來巨大危害。外力破壞(如盜竊、施工)、環(huán)境污染、自然災害一直是威脅電網(wǎng)安全的重大隱患，并有不斷增加的趨勢。目前電網(wǎng)企業(yè)還缺乏有效的防范手段和防范措施。而對于地震、臺風、洪水等自然災害有可能造成的電網(wǎng)大面積癱瘓，目前還缺乏系統(tǒng)性研究和評估，沒有建立相應的預警機制。
隨著現(xiàn)代光電傳感技術的發(fā)展，使用輕巧方便的分布式光纖壓力傳感器來代替原來的普通探測器陣列已成為可能，并因其優(yōu)越的性能而具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α９饫w監(jiān)測技術是國際上七十年代后期才迅速發(fā)展起來的一種現(xiàn)代化監(jiān)測技術，在航空、航天領域中已顯示了其有效性。在土木、交通、地質工程領域的應用才剛剛開始，并受到了各發(fā)達國家研究機構的普遍重視，發(fā)展前景十分良好。尤其是近年來開發(fā)的分布式光纖傳感技術，使光纖傳感的應用領域得到進一步拓展。
所謂分布式光纖傳感技術，即將整個長度范圍內的光纖均用作傳感器，探測在光纖敷設范圍內任意點的特定信息，而不是僅局限于光纖上的某一點或是只是用光纖聯(lián)結局部測試用傳感器。首個分布式光纖傳感技術原理是上世紀80年代被提出的。由于它具有可以獲得被測量信息在空間和時間上連續(xù)分布的特點，非常適合于大型工程監(jiān)測、長距離線路監(jiān)控、大范圍地域安防等領域。90年代以來，國內外許多研究機構和公司都投入了大量人力物力財力進行這方面的研究，分布式光纖傳感技術得到快速發(fā)展，基于各種原理的分布式光纖傳感器被開發(fā)出來，并且逐漸從實驗研究走向實際應用。目前分布式光纖傳感技術已被應用于土木工程、安全防護、化工、軍事、交通等許多領域。目前，這項技術已成為光纖傳感技術中最具前途的技術之一。
近期，由我國自主研制基于彈光效應和白光干涉技術，開發(fā)的分布式光纖監(jiān)測技術，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)從發(fā)電到輸變電整個電力供應環(huán)節(jié)的安全監(jiān)控整體解決。該技術從光纖振動傳感與溫度傳感兩方面著手，開發(fā)了針對電力系統(tǒng)應用性極強的系列產品，技術功能填補了國內空白，并全面趕超了國外類似技術。該技術利用了光纖本質是弱電器件的優(yōu)點，因此，對能源依賴小，野外布設方便，不怕雷擊電閃;利用了光纖是一種無源器件的優(yōu)點，因此，防火、防爆，無電磁干擾，更抗電磁干擾，非常適合長距離、大范圍、難以人力全面監(jiān)控的場合;利用了光纖本身不含金屬的特點，因此，在野外苛刻的自然環(huán)境中，不會腐蝕，不怕雨雪，甚至可用于濕地與海域……因此對于輸電線路的長距離傳輸進行定位實時安全監(jiān)控。對可能造成輸電線路破壞的外部威脅進行提前預警，以便及時制止破壞、強化防范，或準確奔赴意外現(xiàn)場，采取補救措施。從根本上防止經濟損失，杜絕環(huán)境污染，避免社會危害。同時綜合光纖溫度分布式測量技術，探測和識別電力電纜的熱占，監(jiān)測電纜狀態(tài)，保護電力設備，以及進行火災監(jiān)測。還可對水電站大壩、河堤、橋梁的滲漏以及混凝土凝固與養(yǎng)護溫度進行監(jiān)測。
發(fā)電廠
中國已經經歷了一輪電廠投建及改擴建的高峰期，一批火電、水電、核電、風電以及其它能源發(fā)電廠相繼建成投產。電廠往往投資規(guī)模巨大，對安全生產和設備財產保有的要求很高，然而各電廠因其生產組織形式不同，工業(yè)環(huán)境有著其各自的異同。相同的是電廠一般占地范圍較大，大規(guī)模的裝備全廠覆蓋的入侵探測報警系統(tǒng)，存在施工、裝備以及探測效果的難題。而各電廠的環(huán)境因素比較復雜，使得傳統(tǒng)一些安防設備的使用受限。
高溫(火電)高濕(水電)干旱(西部風電)高咸濕(海上風電、核電);
電磁環(huán)境差，廠區(qū)常處于大電流強交變磁場環(huán)境中;
廠區(qū)范圍大，地形復雜;
雷電多發(fā)。
傳統(tǒng)的線形對射探測設備，發(fā)射口易被堵塞，從而失效。而電子圍欄以及一些場形探測設備在高頻電磁干擾、高溫潮濕的環(huán)境下，易受干擾，造成設備工作的有效性明顯受到干擾。因此，發(fā)電廠周界安全防范入侵探測報警系統(tǒng)需要裝備環(huán)境應用性更強的系統(tǒng)。
光纖振動傳感技術利用了光纖本質是弱電器件的優(yōu)點，對能源依賴小，野外布設方便，不怕雷擊電閃;利用了光纖是一種無源器件的優(yōu)點，因此，防火、防爆，無電磁干擾，更抗電磁干擾，非常適合長距離、大范圍、難以人力全面監(jiān)控的場合;利用了光纖本身不含金屬的特點，因此，在野外苛刻的自然環(huán)境中，不會腐蝕，不怕雨雪，非常適用于水電站等潮濕環(huán)境。通過智能模式識別，排除環(huán)境干擾，防范級別高，誤、漏報少，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，非常適合各種水電站、火電站、風電站的各種應用環(huán)境。
無人值守電站
隨著科學技術的飛速發(fā)展，運用自動控制技術、微機及網(wǎng)絡通信技術實現(xiàn)變電站設備的遙信、遙測、遙調、遙控已經成為變電運行的主流方式，并已在城、農網(wǎng)建設改造中廣泛采用。與此同時，無人值守電站的安全防范也成為應運而生的問題，電力設施、設備遭破壞的情況屢有發(fā)生。因此，變電站園區(qū)周界入侵探測報警系統(tǒng)，成為保證變電站安全運行的最外層、最必要屏障。
綜合電網(wǎng)調度運行的實際狀況，無人值守變電站的周界入侵探測報警系統(tǒng)有其一些特殊的性能要求：
1 變電站多呈分散式分布，有些處于偏遠地區(qū)，環(huán)境復雜、氣候狀況多變。周界入侵探測報警系統(tǒng)要求在潮濕、干旱環(huán)境下均能良好運行，受風、雨干擾小，不受雷、電影響。
2 變電站無人或少人值守，一旦周界發(fā)生入侵報警，則需調集人力或出動警力趕赴現(xiàn)場，因此要求入侵探測報警系統(tǒng)性能穩(wěn)定，誤報、漏報率低。
3 目前屬于無人值守變電站管理模式的多為超高壓和高壓變電站，變電站園區(qū)處于高壓、強電磁的環(huán)境當中，要求設備能夠穩(wěn)定、良好運行。
4 遠程監(jiān)控，集控站分控中心、調度局監(jiān)控中心、其它職能部門相關領導應能分級、分權限進行監(jiān)控、調度、報警。
光纖振動傳感技術采用光纖作為前端介質，同時通過光纖將前端信號傳輸至監(jiān)控中心主機主，主機響應后通過電力專網(wǎng)向遠程調度中心或市局、上級機構傳輸信號，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控。
高壓電塔安全監(jiān)控系統(tǒng)
眾所周知，高壓電塔危險性極強，別說是靠近塔架，就連塔架附近一定區(qū)域都需作無人區(qū)隔離，保證一定的安全距離。然而，攀爬塔架的新聞卻依然時有發(fā)生。可能造成人員傷亡，也有因人道主義救助切斷供電而造成的大范圍電力中斷，給工業(yè)生產、人民生活帶來干擾。因此，如果能在靠近塔架的無人區(qū)域，或者塔架底部布設報警裝置，在意識到可能有人員進入的早期，及時預警，及時進行干預，將危險及早扼制，對于電力供給的安全運行與人民生活都能起到很好的保證。
光纖振動傳感技術通過埋設在無人區(qū)高壓塔架周圍的光纜，或者綁扎在高壓塔架底部支架上的光纜，在有人員進入禁行區(qū)，或開始攀爬塔架的時候，第一時間進行報警。安保人員通過監(jiān)控室顯示的塔架位置及時進行定位，并出動人員及早進行干預。能有效將危險及早進行扼制。
輸電干線安全監(jiān)控
輸電線路是電網(wǎng)運行的命脈，是關系國計民生的關鍵，它在輸送能源的同時又相當?shù)拇嗳?，任何外力的破壞，都有可能造成大面積停電，甚至電網(wǎng)瓦解，給地方經濟發(fā)展和人民群眾生活及社會穩(wěn)定帶來巨大危害。外力破壞(如盜竊、施工)、環(huán)境污染、自然災害一直是威脅電網(wǎng)安全的重大隱患，并有不斷增加的趨勢。目前電網(wǎng)企業(yè)還缺乏有效的防范手段和防范措施。而對于地震、臺風、洪水等自然災害有可能造成的電網(wǎng)大面積癱瘓，目前還缺乏系統(tǒng)性研究和評估，沒有建立相應的預警機制。
利用光纖傳感技術對輸電線路進行安全監(jiān)控，是采用沿輸電線路布設的光纖單芯定位等一系列創(chuàng)新技術，通過對輸電線路上發(fā)生的觸碰(或刮擦)光纜、接頭盒、光芯等擾動的實時監(jiān)測，采集和分析信息，判定擾動發(fā)生的位置、類型、強度，以幫助線路維護人員及時發(fā)現(xiàn)輸電線路的破壞行為。該系統(tǒng)解決了當前輸電干線安全缺乏有效監(jiān)測手段的問題，不僅能夠在事件發(fā)生時實時監(jiān)測、準確定位、智能分析，還可以實現(xiàn)對事故發(fā)生的預警，有效解決對線路損毀的預警監(jiān)測，為安保人員提供告警、智能分析和輔助決策支持。
