高精度输电线杆塔倾斜监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高精度输电线杆塔倾斜监测系统，包括有分别安装在每个输电线杆塔上的传感器模块和数据处理模块，无线通讯模块，气象参数模块，以及分别设置在监控中心的控制系统和报警装置。本实用新型专利技术结构合理，成本低，数据分析可靠，可以有效地监测输电线杆塔的倾斜程度，并且可以计算杆塔的渐变式倾斜结果，通过无线传输手段，进行组网，最终可以把每一个杆塔的倾斜结果汇总至监控中心，可以查看每一个节点（输电线杆塔）的实时数据情况，并有智能预测结果功能，对于出现问题的输电线杆塔会有多种报警模式，可以实现对输电线杆塔进行倾斜预测、监测、指挥、记录、报警等功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大型电力输电系统领域，具体是一种高精度输电线杆塔倾斜监测系统。
技术介绍
大型输电线(高压、特高压)需要保证线路安全、稳定。但是一些意外的因素(自然天气、人为等)可能会造成输电线杆塔受损，乃至倾斜，给整个输电线路造成极大的损害。输电线杆塔的倾斜有瞬间性的倒塌，也有由于磨损、老化造成的渐变式的倾斜。杆塔的倾斜，除去在极强的不可抗拒外力作用下倾斜、倒塌之外，塔杆的倾斜、倾倒是一个渐变的过程，如果能够检测到这个逐渐倾斜的过程，就可以预测，监测塔杆的工作状态。因此，需要一种特定设备或系统来监测输电线杆塔的任意一种倾斜行为。
技术实现思路
本技术的目的是针对输电线杆塔在使用过程中存在杆塔倾斜，造成输电线崩断，输电设备损坏和区域性停电等连锁问题，提供一种高精度输电线杆塔倾斜监测系统，实现输电线杆塔倾斜的实时监测、预警功能。本技术的技术方案如下:—种高精度输电线杆塔倾斜监测系统，其特征在于:包括有分别安装在每个输电线杆塔上的传感器模块和数据处理模块，无线通讯模块，气象参数模块，以及分别设置在监控中心的控制系统和报警装置，所述的传感器模块分别包括有对称安装在所在输电线杆塔上的二个双轴倾角传感器，所述二个双轴倾角传感器的信号输出端分别与所在输电线杆塔上的数据处理模块的信号输入端电连接；所述的无线通讯模块包括有若干个ZigBee模块和若干个GPRS模块，每个ZigBee模块分别对应与若干个输电线杆塔上的数据处理模块进行无线通讯，每个GPRS模块一方面分别对应与若干个ZigBee模块进行无线通讯，另一方面分别与控制系统进行无线通讯；所述的气象参数模块包括有若干个风速计，每个风速计的信号输出端分别对应与若干个输电线杆塔上的数据处理模块的信号输入端电连接，所述控制系统的信号输出端与所述报警装置的信号输入端电连接。所述的高精度输电线杆塔倾斜监测系统，其特征在于:每个输电线杆塔上的传感器模块和数据处理模块、每个ZigBee模块和每个GPRS模块，以及每个风速计分别连接提供工作电源的供电模块。本技术中，双轴倾角传感器可以灵敏的监测出自身角度的变化，因此，当事先固定在杆塔上之后，双轴倾角传感器输出的值就为固定值，这个固定值可以在一定范围内变化，主要是由于杆塔自然的摆动和风速等造成的合理变化。双轴倾角传感器的输出变化体现出两个方向的倾斜，称之为X，Y方向。在固定安装之后，每一个方向上的输出为角度Θχ, ?y，如果发生倾斜，就会输出两个角度?xl，Θγ?, θχ-θχ?等于X方向上的角度变化，Θγ-Θγ?等于Y方向上的角度变化，通过计算对比，即可得出分析结果，如果角度变化较大(超过安全域值)，则表示输电线杆塔有倾斜，否则属于正常的摆动倾斜。数据处理模块负责把双轴倾角传感器的角度信息进行算法分析，计算出倾斜结果，并把结果发送给无线通讯模块，在计算时，会考虑风速对杆塔的影响，风速作为参数对计算模型进行修正，从而得出科学、合理的结果。风速不同会对输电线杆塔产生不同的摇摆影响，为了精确监测输电线杆塔的倾斜和摆动，每隔一公里增加一个风速计，用于测量风速，风速作为参数修正传感器由于摆动产生的变化量。无线通讯模块分成两类，一类是输电线杆塔之间组网需要的近距离无线通讯模块，选用ZigBee模块来完成，该模块负责整个输电线杆塔之间的组网(局域网)，并且可以对输电线杆塔进行标记、分组，可以接收局域网内的信号，也可以发送杆塔的倾斜对比数据至局域网中；另一类模块负责输电线杆塔数据发送至监控中心，为长距离数据发送模块，选用GPRS模块来完成，当局域网中有数据需要发送时，GPRS模块会接收到需要传递的信息，并且发送至监控中心。监控中心的电脑可以接收任意输电线杆塔的实时倾斜状况数据，并进行智能分析实时数据，分析判断出是否存在渐变倾斜的危险；可以用GIS系统定位每一个输电线杆塔的位置；可以设置登陆、注册、指挥、故障报警显示、故障修复显示、访问日志、数据库查询、导入、导出等功能；还可以利用手机APP软件实现移动监测、指挥、故障报警修复等功能。监控中心如遇到输电线杆塔倾斜事件，则在监控中心的大屏幕会发出红色警报，并通过报警设备，例如报警灯通知值班人员，值班人员可进行查看，确认事件发生地点，并指挥相应维修人员到场勘查、维修，维修人员手机可安装相应的APP软件，一旦遇到倾斜事件，会第一时间自动通知该区域负责维修的工作人员。本技术的有益效果:本技术结构合理，成本低，数据分析可靠，可以在每一个杆塔上安装，可以有效地监测输电线杆塔的倾斜程度，并且可以计算杆塔的渐变式倾斜结果，通过无线传输手段，进行组网，最终可以把每一个杆塔的倾斜结果汇总至监控中心，可以查看每一个节点(输电线杆塔)的实时数据情况，并有智能预测结果功能，对于出现问题的输电线杆塔会有多种报警模式，可以实现对输电线杆塔进行倾斜预测、监测、指挥、记录、报警等功能，值得大面积推广。【附图说明】图1为本技术中传感器模块、数据处理模块、无线通讯模块和气象参数模块的连接结构原理框图。图2为本技术的无线通讯示意图。图3为本技术中每个输电线杆塔上的双轴倾角传感器A和双轴倾角传感器B的安装结构示意图。【具体实施方式】参见附图，一种高精度输电线杆塔倾斜监测系统，包括有分别安装在每个输电线杆塔上的传感器模块和数据处理模块，无线通讯模块，气象参数模块，以及分别设置在监控中心的控制系统和报警装当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度输电线杆塔倾斜监测系统，其特征在于：包括有分别安装在每个输电线杆塔上的传感器模块和数据处理模块，无线通讯模块，气象参数模块，以及分别设置在监控中心的控制系统和报警装置，所述的传感器模块分别包括有对称安装在所在输电线杆塔上的二个双轴倾角传感器，所述二个双轴倾角传感器的信号输出端分别与所在输电线杆塔上的数据处理模块的信号输入端电连接；所述的无线通讯模块包括有若干个ZigBee模块和若干个GPRS模块，每个ZigBee模块分别对应与若干个输电线杆塔上的数据处理模块进行无线通讯，每个GPRS模块一方面分别对应与若干个ZigBee模块进行无线通讯，另一方面分别与控制系统进行无线通讯；所述的气象参数模块包括有若干个风速计，每个风速计的信号输出端分别对应与若干个输电线杆塔上的数据处理模块的信号输入端电连接，所述控制系统的信号输出端与所述报警装置的信号输入端电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂祥，张翼翔，胡劲松，江维，郝杰，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司铜陵供电公司，国网安徽省电力公司铜陵县供电公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34