一种塔杆的电缆监测方法和系统技术方案

一种塔杆的电缆监测方法和系统，步骤如下：1)采集当前的风速V和塔杆斜率K；2)判断是否满足K≥KO，若是，则进入步骤3)，若否则进入步骤6)；3)判断是否满足K≥K2，若是，则输出塔杆倾塌危险告警，再进入4)，若否则输出当前塔杆斜率K，并发出塔杆倾斜警告，进入步骤5)；4)判断是否满足V≥V0，若是，则根据当前塔杆斜率K计算塔杆倾塌时间t，输出塔杆倾塌告警及塔杆倾塌时间t；若否，则根据风速V分析塔杆承受情况；5)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；若否，则输出塔杆倾斜预警；6)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；7)监测塔杆周围电缆的运行情况。

【技术实现步骤摘要】
一种塔杆的电缆监测方法和系统
本专利技术涉及塔杆监测领域，特别是一种塔杆的电缆监测方法和系统。
技术介绍
电力工业是国民经济的重要基础产业，安全、稳定和充足的电力供应是保障国民经济健康稳定发展的前提。铁塔/塔杆倾斜是影响电力系统安全运行的问题之一。近年来,由于一些自然现象，如雨雪、大风等,以及煤矿开采、工程施工、人为破坏等原因,造成铁塔/塔杆倾斜的情况时有发生。铁塔/塔杆倾斜经常会造成输电线路和通信网络中断,严重的将引起倒塔事件。这些都将对输电网的安全运行和通信网的正常工作造成极大威胁,对人民生命财产造成损失。现有技术中无法监测电线杆因风力等原因导致倾斜的情况，只有当电线杆出现肉眼可见的严重倾斜等情况后，才会通过人工巡查的方式得知。现有架空电缆监控装置无法监测电缆的实际状况，如倾斜角度，当前风速等，当前倾斜角度无法监测，而风速测量当前为独立装置，无法并入监测系统及将风速考虑到整体算法之中。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种能实时监测塔杆倾斜情况，并根据不同情况作出预警的塔杆的电缆监测方法和系统。本专利技术采用如下技术方案：一种塔杆的电缆监测方法，用于监测安装于塔杆上的电缆，其特征在于，预先设置塔杆的斜率阈值K0、K2，K0＜K2，及风速阈值V0，其它步骤如下：1)采集当前的风速V和塔杆斜率K；2)将塔杆斜率K与预设的阈值K0进行对比，判断是否满足K≥KO，若是，则进入步骤3)，若否则进入步骤6)；3)判断是否满足K≥K2，若是，则输出塔杆倾塌危险告警，再进入4)，若否则输出当前塔杆斜率K，并发出塔杆倾斜警告，进入步骤5)；4)判断是否满足V≥V0，若是，则根据当前塔杆斜率K计算塔杆倾塌时间t，输出塔杆倾塌告警及塔杆倾塌时间t；若否，则根据风速V分析塔杆承受情况；5)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；若否，则输出塔杆倾斜预警；6)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；7)监测塔杆电缆的运行情况。所述根据当前塔杆斜率K计算塔杆倾塌时间t，具体公式如下：其中g为重力加速度，a1为角加速度a1＝gsinα，α为倾角，α＝cotk。所述根据风速V分析塔杆承受情况具体包括如下：计算当前风速对当前塔杆斜率K的影响变化速率a2，a2＝v/m+a1，m为常量，判断速率a2是否超过速度阈值a0，若是，则根据当前塔杆斜率K和速率a2计算塔杆倾斜至斜率K0的时间t0；若否则输出塔杆倾斜预警。预先设置温度阈值T0，所述步骤7)的监测塔杆电缆的运行情况具体如下：监测塔杆周围电缆的温度T并绘制当前电缆温度变化曲线，判断是否满足T≥T0，若是，则输出电路倾塌告警及输电线路电缆问题预警；若否则启动运行故障指示系统，对通过电缆的电流状态进行动态监控。一种塔杆的电缆监测系统，其特征在于：包括塔杆倾斜系统、运行故障指示系统、智能中继处理器、云服务器和移动监测端；该塔杆倾斜系统设有倾斜传感器、风速传感器和处理模块，用于实现任一项上述的电缆监测方法；该故障指示系统用于实现监测塔杆电缆的运行情况；智能中继处理器用于实现塔杆倾斜系统、运行故障指示系统和云服务器之间的数据互传；移动监测端与云服务器通信，用于接收告警信息。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的方法和系统，根据当前塔杆斜率和温度，进行判断，并根据不同判断结果进行塔杆的倾斜或倾塌预警等，便于及时采取补救措施，或提前进行防护措施，这样能够给检修人员争取一定的时间，避免在发生倾斜时，没有任何补救措施；同时，通过运行故障指示系统实时监测电缆运行情况。本专利技术的方法和系统，加强输电线路运行状态的智能化管理，对加速智能化电网建设，预防和减少事故发生，提高电力系统的安全性、可靠性、稳定性具有十分重要的意义。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为根据风速V分析塔杆承受情况流程图；图3为测塔杆周围电缆的温度情况流程图；图4为电缆监测系统组成图。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。参见图4，本专利技术的一种塔杆的电缆检测系统，包括塔杆倾斜系统、运行故障指示系统、智能中继处理器、云服务器、移动监测端等。该塔杆倾斜系统设有倾斜传感器、风速传感器等，分别实时检测塔杆斜率和风速等，并进行分析判断，将判断结果经智能中继处理器上传至云服务器。该故障指示系统设有电流监测单元和温度监测单元等，分别用于实时检测电缆电流和电缆温度，并将信息通过智能中继处理器上传至云服务器。该故障指示系统可根据塔杆倾斜系统的命令或云服务器及平台交互的命令启动。该云服务器包括数据库和人机交互平台等构成。数据库储存有塔杆倾斜和电缆测温等相关数据。该云服务器可进行系统分析并通过人机交互平台显示告警等。该移动监测端与云服务器通信，用于接收告警信息、塔杆倾斜信息、电缆运行状态等。告警信息包括有塔杆倾塌危险告警、塔杆倾塌告警、塔杆倾斜警告、塔杆倾斜预警等。参照图1，本专利技术基于上述系统，提出一种塔杆的电缆监测方法，预先设置塔杆的斜率阈值K0、K2，K0＜K2；风速阈值V0，温度阈值T0等，具体的其它步骤如下：1)塔杆倾斜系统开始运行，倾斜传感器和风速传感器启动，采集并记录当前的风速V和塔杆斜率K，并上传至处理模块进行分析处理。2)将塔杆斜率K与预设的阈值K0进行对比，判断是否满足K≥KO，若是，则记录K1＝K,记录倾斜告警，进入步骤3)，若否则进入步骤6)。3)判断是否满足K1≥K2，若是，则输出塔杆倾塌危险告警，再进入4)，若否则输出当前塔杆斜率K，并发出塔杆倾斜警告，进入步骤5)。4)判断是否满足V≥V0，若是，则根据当前塔杆斜率K1计算塔杆倾塌时间t，输出塔杆倾塌告警及塔杆倾塌时间t，其中g为重力加速度，a1为角加速度a1＝gsinα，α为倾角，α＝cotk1；若否，则根据风速V分析塔杆承受情况。5)判断是否满足V≥V0，若是，则将当前风速V上传至数据库，根据风速V分析塔杆承受情况；若否，则输出塔杆倾斜预警。6)判断是否满足V≥V0，若是，则将当前风速V上传至数据库，根据风速V分析塔杆承受情况。7)监测塔杆电缆的运行情况。参见图3，其中，在步骤4)、5)、6)中，根据风速V分析塔杆承受情况具体包括如下：计算当前风速对当前塔杆斜率K的影响变化速率a2，风速v足够大的情况下，由于架空电缆晃动而产生一个横向的扭转力，根据具体的电缆重量横截面积等及塔杆情况可以按照比率模拟成一个常量m，a2＝v/m+a1。判断该速率a2是否超过速率阈值a0，若是，则根据当前塔杆斜率K1计算塔杆倾斜至斜率K0的时间t0，t0＝(K0-K1)/a2，并输出该时间t0；若否则输出塔杆倾斜预警。参见图2，步骤7)的监测塔杆电缆的运行情况具体如下：监测塔杆电缆的温度T并绘制当前电缆温度变化曲线，判断是否满足T≥T0，若是，则输出电路倾塌告警及输电线路电缆问题预警；若否则启动运行故障指示系统，对电缆的电流状态进行动态监控，根据绘制的电缆温度变化曲线，当电缆电流持续性定幅升高时，可能是由于线路用电量增加导致线路负荷增大应该考虑该线路扩容。当出现暂态大电流激增，后突然断电时，为短路故障上述仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔杆的电缆监测方法，用于监测安装于塔杆上的电缆，其特征在于，预先设置塔杆的斜率阈值K0、K2，K0＜K2，及风速阈值V0，其它步骤如下：1)采集当前的风速V和塔杆斜率K；2)将塔杆斜率K与预设的阈值K0进行对比，判断是否满足K≥KO，若是，则进入步骤3)，若否则进入步骤6)；3)判断是否满足K≥K2，若是，则输出塔杆倾塌危险告警，再进入4)，若否则输出当前塔杆斜率K，并发出塔杆倾斜警告，进入步骤5)；4)判断是否满足V≥V0，若是，则根据当前塔杆斜率K计算塔杆倾塌时间t，输出塔杆倾塌告警及塔杆倾塌时间t；若否，则根据风速V分析塔杆承受情况；5)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；若否，则输出塔杆倾斜预警；6)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；7)监测塔杆电缆的运行情况。

【技术特征摘要】
1.一种塔杆的电缆监测方法，用于监测安装于塔杆上的电缆，其特征在于，预先设置塔杆的斜率阈值K0、K2，K0＜K2，及风速阈值V0，其它步骤如下：1)采集当前的风速V和塔杆斜率K；2)将塔杆斜率K与预设的阈值K0进行对比，判断是否满足K≥KO，若是，则进入步骤3)，若否则进入步骤6)；3)判断是否满足K≥K2，若是，则输出塔杆倾塌危险告警，再进入4)，若否则输出当前塔杆斜率K，并发出塔杆倾斜警告，进入步骤5)；4)判断是否满足V≥V0，若是，则根据当前塔杆斜率K计算塔杆倾塌时间t，输出塔杆倾塌告警及塔杆倾塌时间t；若否，则根据风速V分析塔杆承受情况；5)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；若否，则输出塔杆倾斜预警；6)判断是否满足V≥V0，若是，则根据风速V分析塔杆承受情况；7)监测塔杆电缆的运行情况。2.如权利要求1所述一种塔杆的电缆监测方法，其特征在于，所述根据当前塔杆斜率K计算塔杆倾塌时间t，具体公式如下：其中g为重力加速度，a1为角加速度a1＝gsinα，α为倾角，α＝cotk。3.如权利要求2所述一种塔杆的电缆监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳，林明星，林智炳，吴同金，林潮龙，李雪，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司莆田供电公司，国网福建省电力有限公司，福建中电合创电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35