Research on Downhill Fire Warning and Monitoring of 10kV Overhead Lines Based on Ultrasonic Signals

Jiang Zhuofeng; Gu Hong; Cai Lehui; Chen Tianxiang; Wu Chi

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Research on Downhill Fire Warning and Monitoring of 10kV Overhead Lines Based on Ultrasonic Signals

更新时间：2025-08-19

- Research on Downhill Fire Warning and Monitoring of 10kV Overhead Lines Based on Ultrasonic Signals
- Moren Journal (2025)
- 作者机构：
  
  1.成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川省成都市610059
  2.国网四川省电力公司电力科学研究院,四川省成都市610072
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Regional Innovation Development Joint Fund Key Support Program(U19A2080);Sichuan Electric Power Company Technology Project(521903230001)
- DOI：
  CLC：
- Received：14 May 2025，
  
  Revised：06 July 2025，
  
  Accepted：14 July 2025，
- 稿件说明：
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Jiang Zhuofeng, Gu Hong, Cai Lehui, et al. Research on Downhill Fire Warning and Monitoring of 10kV Overhead Lines Based on Ultrasonic Signals[J/OL]. Moren journal, 2025.
DOI：

Jiang Zhuofeng, Gu Hong, Cai Lehui, et al. Research on Downhill Fire Warning and Monitoring of 10kV Overhead Lines Based on Ultrasonic Signals[J/OL]. Moren journal, 2025. DOI：

摘要

架空导线下方山火灾害导致电力线路跳闸事故时有发生。目前山火防治监测主要依靠全天候卫星和视频监测，受天气等因素影响较大，实时性差，研究一种不受天气因素干扰的早期山火检测预警方法具有重要价值。通过搭建10kV线路山火放电超声波监测平台，以稻草、竹子和松树西南地区常见植被为10kV线路下方山火火源，利用超声波探头采集放电超声波信号与燃烧超声波信号并进行时频域分析。研究结果表明：频域下稻草与竹子火焰下放电超声波信号波峰集中在40kHz附近，主峰幅值分别为-86.54dB、-99.81dB，且在时域下与电压具有强相关性；松树火焰受油脂影响，其超声波信号为多波峰型，主峰幅值为-74.02dB，在时域下与电压无相关性。研究成果可为10kV线路下方山火预警提供新的思路与方法。

Abstract

Wildfires beneath overhead power lines frequently cause power outages. Currently

wildfire prevention and monitoring primarily rely on all-weather satellites and video surveillance

which are significantly influenced by weather conditions and lack real-time accuracy. Developing an early wildfire detection and warning method unaffected by weather conditions holds significant value. By establishing a 10kV power line wildfire discharge ultrasonic monitoring platform

using common vegetation in the southwestern region such as straw

bamboo

and pine trees as wildfire sources beneath 10kV power lines

ultrasonic probes were employed to collect discharge ultrasonic signals and combustion ultrasonic signals

followed by time-frequency domain analysis. The research results indicate: In the frequency domain

the peak values of discharge ultrasonic signals under straw and bamboo flames are concentrated around 40 kHz

with main peak amplitudes of -86.54 dB and -99.81 dB

respectively

and show strong correlation with voltage in the time domain; Pine tree flames

influenced by oils

exhibit multi-peak ultrasonic signals with a main peak amplitude of -74.02 dB

and show no correlation with voltage in the time domain. These findings provide new insights and methods for wildfire early warning systems beneath 10kV power lines.

关键词

Keywords

references

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