输电线路监测

1、2013年4月26日2 电力工业是国民经济的重要基础产业、安全、稳定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。铁塔提。铁塔/塔杆倾斜是影响电力系统安全运行的问题之塔杆倾斜是影响电力系统安全运行的问题之一。近年来一。近年来,由于一些自然现象由于一些自然现象(如雨雪、大风等如雨雪、大风等)以及以及煤矿开采、工程施工、人为破坏等原因煤矿开采、工程施工、人为破坏等原因,造成铁塔造成铁塔/塔塔杆倾斜的情况时有发生。铁塔杆倾斜的情况时有发生。铁塔/塔杆倾斜经常会造成输塔杆倾斜经常会造成输电线路和通信网络中断电

2、线路和通信网络中断,严重的将引起倒塔事件。这些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大威胁,对人民生命财产造成损失对人民生命财产造成损失。2021-7-213 2021-7-214 图片图片1图片图片22021-7-215 传统的高压输电线路监测都是采用巡检的方式，主要有两种，即传统的高压输电线路监测都是采用巡检的方式，主要有两种，即人工目测人工目测法和法和直升飞机航测法直升飞机航测法。 人工目测法人工目测法是由巡检员在地面沿线逐塔巡视，有时候需要登上铁塔或者乘是由巡检员在地面沿线逐塔巡视，有时候需要登上铁塔

3、或者乘坐悬挂于线路上的滑车，这种作业方式精度低、劳动强度大、费用多、周期长坐悬挂于线路上的滑车，这种作业方式精度低、劳动强度大、费用多、周期长、危险性高，且存在巡检盲区。、危险性高，且存在巡检盲区。 直升飞机航测直升飞机航测法则是驾驶直升飞机沿线巡检，采用摄像机和其他非接触探法则是驾驶直升飞机沿线巡检，采用摄像机和其他非接触探测技术对线路进行巡检，这种方式的优点是灵活性强、视野开阔，但存在飞行测技术对线路进行巡检，这种方式的优点是灵活性强、视野开阔，但存在飞行安全隐患且巡线费用昂贵。安全隐患且巡线费用昂贵。 由于上述的巡检作业方式存在诸多的不足，电力部门迫切需要取代或辅助由于上述的巡检作业方式

4、存在诸多的不足，电力部门迫切需要取代或辅助人力进行线路巡检的设备。使之真正成为防止电网事故大面积停电的第一道防人力进行线路巡检的设备。使之真正成为防止电网事故大面积停电的第一道防御系统的一项关键技术。深入研究电力塔杆倾斜监测系统在线指挥、检修、巡御系统的一项关键技术。深入研究电力塔杆倾斜监测系统在线指挥、检修、巡视和监测技术，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视和监测技术，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，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。要的

5、意义。 2021-7-216 图片图片3图片图片42021-7-217 图片图片5 -1 塔杆在线监测整体示意图塔杆在线监测整体示意图8 图片图片5 -2 塔杆在线监测整体流程图塔杆在线监测整体流程图2021-7-212021-7-219 图6 倾角采集模块示意图2021-7-2110电力塔杆倾斜监测系统的应变式传感器受力示意图。将四电力塔杆倾斜监测系统的应变式传感器受力示意图。将四片相同的电阻应变传感器分别安装在水泥塔基的底端。当片相同的电阻应变传感器分别安装在水泥塔基的底端。当电力塔杆受到外部力作用时，在物体被压时，上面两个应电力塔杆受到外部力作用时，在物体被压时，上面两个应变片被拉伸，下

6、面两个应变片被压缩；在物体被拉时，上变片被拉伸，下面两个应变片被压缩；在物体被拉时，上面两个应变片被压缩，下面两个应变片被拉伸。电阻应变面两个应变片被压缩，下面两个应变片被拉伸。电阻应变传感器将应力的变换转成电阻值的变换。传感器将应力的变换转成电阻值的变换。2021-7-2111 将电阻应变传感器结成如图所示的电桥，电桥的四个臂上电阻应变传感器都参将电阻应变传感器结成如图所示的电桥，电桥的四个臂上电阻应变传感器都参与机械变形，同处于一个温度场，温度影响相互抵消，电压输出灵敏度高。四与机械变形，同处于一个温度场，温度影响相互抵消，电压输出灵敏度高。四个电阻应变传感器的电阻阻值相同、材料相同，可以

7、推到出以下公式：个电阻应变传感器的电阻阻值相同、材料相同，可以推到出以下公式：根据应变片特征方程根据应变片特征方程：有通过测量输出电压的变化，可以得出应变值通过测量输出电压的变化，可以得出应变值。其中K为应变片的灵敏度系数；为应变值；Ui为激励电压。2021-7-2112 图8 zigBee 无线发射与接收模块2021-7-2113 图9 3G/GSM/GPRS通信模块2021-7-2114 采用采用ZigBee 、3G/GSM/GPRS通信模块，很好的解决了通信模块，很好的解决了ARM总站系统和总站系统和PC监控中心之监控中心之间的通信问题，而且不受高压输电线环境下电磁干扰，摆脱了通信电缆的

8、束缚，在一定间的通信问题，而且不受高压输电线环境下电磁干扰，摆脱了通信电缆的束缚，在一定程度上减少了施工和维护量，并且可以有效的保存和向监控中心发送实时数据。程度上减少了施工和维护量，并且可以有效的保存和向监控中心发送实时数据。采用采用无线无线通信通信优势：优势：2021-7-2115图10 云台 与 高速球用于 摄像与监控2021-7-2116图10 DVR（数字硬盘录像机 ) 与 报警器用于存储监控数据与实行现场报警2021-7-2117 软件系统主要由管理服务器软件，客户端软件以及流媒体服务器软件组成，支持软件系统主要由管理服务器软件，客户端软件以及流媒体服务器软件组成，支持C/S和和B/S两种模式。两种模式。 作为一套平台型软件，当然应具有视频监控中诸如监控、录像、管理等基本功能作为一套平台型软件，当然应具有视频监控中诸如监控、录像、管理等基本功能，3.1.1软件平台的设计软件平台