CN102288223A - 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法 - Google Patents

架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102288223A
CN102288223A CN 201110201242 CN201110201242A CN102288223A CN 102288223 A CN102288223 A CN 102288223A CN 201110201242 CN201110201242 CN 201110201242 CN 201110201242 A CN201110201242 A CN 201110201242A CN 102288223 A CN102288223 A CN 102288223A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tension
shaft tower
processing unit
coaster
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201110201242
Other languages
English (en)
Other versions
CN102288223B (zh
Inventor
郑晓广
李君章
秦江坡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Power Transmission And Distribution Project Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Original Assignee
Henan Power Transmission and Transformation Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Power Transmission and Transformation Construction Co Ltd filed Critical Henan Power Transmission and Transformation Construction Co Ltd
Priority to CN 201110201242 priority Critical patent/CN102288223B/zh
Publication of CN102288223A publication Critical patent/CN102288223A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102288223B publication Critical patent/CN102288223B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种架空输电线路张力架线智能监测装置，包括数据无线接收处理单元、滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置，所述的滑车无线角度传感器用于杆塔上的滑车处导线与水平面的角度，牵引力测量装置用于测量输电线路的牵引绳的牵引力，张力测量装置用于测量张力机出口导线的张力，所述的滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置均通过无线收发装置与数据无线接收处理单元无线连接。数据无线接收处理单元可接收到无线角度传感器的信息和张力测量装置的张力信息、牵引力测量装置的牵引力信息，并根据这些信息和已知的地面及跨越物参数画出导线弧垂曲线，实时对各档或各个重要档的弧垂进行监测。

Description

架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法
技术领域
本发明涉及架空输电线路张力架线装置，尤其涉及一种架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法。
背景技术
目前, 架空输电线路在张力架线施工过程中，需要确保导地线对地、对跨越物的距离满足安全要求，在现有输电线路架线施工过程中，护线人员需要凭眼力判断对跨越物的高度等，由于是凭眼力观测，提供的数值也不太准确，因此需要进一步提高对跨越物的距离的精确程度，减少人为误差，确保架线施工安全。现有输电线路架线施工过程中也有视频等系统应用于施工线路中，但仅有视频不能得出导线对地及对跨越物的距离值，即不能提供数值，更不能用于控制架线施工的牵张力。视频仅能提供比较宏观的图像，对于数值则无能为力。
并且放线滑车摩擦系数不是一个定值，而且很难获得准确值，根据牵张力不能准确得知对跨越物及地面的高度，仅根据牵张力判定对跨越物的距离是不准确的，不能够用于控制牵张力。架线状态是个动态过程，需要牵张场配合好，方可保证在停车时保证导线对地及对跨越物的距离处于合适的范围内。
发明内容
本发明的目的是提供一种架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法，能够对架空输电线路张力架线过程进行智能监测，保证导线对地及对跨越物的距离处于合适的范围内。
本发明采用下述技术方案：一种架空输电线路张力架线智能监测装置，包括数据无线接收处理单元、滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置，所述的滑车无线角度传感器用于测量杆塔上的滑车处导线与水平面的角度，牵引力测量装置用于测量输电线路的牵引绳的牵引力，张力测量装置用于测量张力机出口导线的张力，所述的滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置均通过无线收发装置与数据无线接收处理单元无线通信。
还包括有线长测量装置，线长测量装置用于测量张力测量装置展放出的导线线长，线长测量装置的信号输出端通过无线收发装置与数据无线接收处理单元无线通信。
所述的数据无线接收处理单元的信号输出端连接有报警提示模块。
还包括有走板运动姿态测量装置，走板运动姿态测量装置包括走板无线角度传感器，所述的走板无线角度传感器设置在走板的引板体上，用于测量引板体与水平面的角度，并与数据无线接收处理单元无线通信。
所述的走板运动姿态测量装置还包括有走板GPS定位装置，所述的走板GPS定位装置设置在走板的引板体上，并与数据无线接收处理单元无线通信。
所述的滑车无线角度传感器设置在每基杆塔的滑车上。
所述的滑车无线角度传感器还可以设置在重要档的其中一基杆塔的滑车上，其中重要档为地面上有跨越物的两基杆塔之间或档距特别大的两基杆塔之间。
一种架空输电线路张力架线智能监测装置实现的智能监测方法，包括以下步骤：（1）、向数据无线接收处理单元录入各基杆塔之间的水平距离、各基杆塔距地面的高程、各基杆塔的GPS坐标、各基杆塔之间被跨越物的GPS坐标、高程和地面的信息；数据无线接收处理单元根据这些信息自动绘制出地面、跨越物、杆塔的信息位置图；
（2）、数据无线接收处理单元画出张力机至走板之间各档的导线弧垂曲线：首先由走板运动姿态测量装置中的GPS定位装置和杆塔的GPS坐标信息根据平面坐标求解两点的距离公式得出走板的位置信息；然后数据无线接收处理单元通过两基杆塔中两基杆塔中左侧杆塔滑车处的无线测量角度传感器获取导线与水平面的角度为                                                
Figure 803809DEST_PATH_IMAGE001
；
根据公式
Figure 979576DEST_PATH_IMAGE002
绘制出两基杆塔之间的导线弧垂曲线，其中设定张力场在左侧，牵引场在右侧，其中以左侧杆塔的顶点为原点，
Figure 904806DEST_PATH_IMAGE003
为距离左侧杆塔的水平距离，在0和
Figure 942163DEST_PATH_IMAGE004
之间取值；
Figure 331556DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；
Figure 615907DEST_PATH_IMAGE005
为两基杆塔滑车顶点之间的高差（右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程）； 
然后根据已知的可计算出该档内导线的水平张力H：
Figure 93649DEST_PATH_IMAGE006
 （3）、数据无线接收处理单元根据被跨越物的高程及距左侧杆塔的水平距离算出弧垂倾斜角
Figure 337549DEST_PATH_IMAGE007
及水平张力定值HB：
首先根据
Figure 792801DEST_PATH_IMAGE008
 得出
Figure 505673DEST_PATH_IMAGE007
：
其中
Figure 71784DEST_PATH_IMAGE009
为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，
Figure 170190DEST_PATH_IMAGE010
为跨越物相对左侧杆塔滑车顶点的高差，其中
Figure 796343DEST_PATH_IMAGE005
为右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 229467DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；
然后根据
Figure 599269DEST_PATH_IMAGE007
通过
Figure 630810DEST_PATH_IMAGE011
计算出相应的导线水平张力定值HB； 
数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的角度
Figure 427864DEST_PATH_IMAGE001
大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角
Figure 99017DEST_PATH_IMAGE007
时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的测得的导线水平张力H小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力； 
（4）、数据无线接收处理单元接收走板运动姿态测量装置的角度信息，当角度信息超过设定值时数据无线接收处理单元即发出报警信号提示操作人员通过张力测量装置调整各根导线张力。
数据无线接收处理单元在步骤（4）之后根据步骤（2）的方法绘制走板至牵引机之间牵引绳的弧垂曲线。
一种架空输电线路张力架线智能监测装置实现的智能监测方法，还可以实现为：包括以下步骤：（1）、向数据无线接收处理单元录入各基杆塔之间的水平距离、各基杆塔距地面的高程、各基杆塔的GPS坐标、各个杆塔之间被跨越物的GPS坐标、高程和地面的信息；数据无线接收处理单元根据这些信息自动绘制出地面、跨越物、杆塔的信息位置图；
（2）、数据无线接收处理单元画出张力机至走板之间各重要档的导线弧垂曲线：首先由走板运动姿态测量装置中的GPS定位装置和杆塔的GPS坐标信息根据平面坐标求解两点的距离公式得出走板的位置信息；然后数据无线接收处理单元通过重要档的两基杆塔中滑车处的无线测量角度传感器获取导线与水平面的角度为；
根据公式
Figure 332126DEST_PATH_IMAGE012
绘制出两基杆塔之间的导线弧垂曲线，设定张力场在左侧，牵引场在右侧，其中以左侧杆塔的顶点为原点，
Figure 300082DEST_PATH_IMAGE003
为距离左侧杆塔的水平距离，在0和
Figure 458531DEST_PATH_IMAGE004
之间取值；
Figure 170135DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；
Figure 113951DEST_PATH_IMAGE005
为两基杆塔滑车顶点之间的高差（右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程）； 
然后根据已知的
Figure 252808DEST_PATH_IMAGE001
可计算出该档内导线的水平张力H：
Figure 632974DEST_PATH_IMAGE013
 再根据水平张力H换算杆塔滑车处的导线轴向张力T：
Figure 148269DEST_PATH_IMAGE014
（3）、数据无线接收处理单元根据被跨越物的高程及距左侧杆塔的水平距离算出弧垂倾斜角
Figure 445127DEST_PATH_IMAGE007
及水平张力定值HB：
首先根据 得出：
其中
Figure 675754DEST_PATH_IMAGE009
为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，
Figure 515534DEST_PATH_IMAGE010
为跨越物相对左侧杆塔滑车顶点的高差，其中
Figure 809244DEST_PATH_IMAGE005
为右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 367264DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；
然后根据
Figure 21099DEST_PATH_IMAGE007
通过
Figure 980965DEST_PATH_IMAGE011
计算出相应的导线水平张力定值HB；
当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的角度
Figure 947040DEST_PATH_IMAGE001
大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角
Figure 726777DEST_PATH_IMAGE007
时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的水平张力H小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力； 
（4）、数据无线接收处理单元接收走板运动姿态测量装置的角度信息，当角度信息超过设定值时数据无线接收处理单元即发出报警信号提示操作人员通过张力测量装置调整各根导线张力；
（5）数据无线接收处理单元画出张力测量装置至走板之间非重要档的导线弧垂曲线：
首先计算出张力测量装置与重要档之间各滑车的摩擦系数
Figure 184304DEST_PATH_IMAGE015
：
 
其中T0为张力测量装置的出口张力，可由张力测量装置中的张力传感器测出；h1…hi分别为从张力测量装置邻近杆塔数的各重要档的杆塔高差；w为导线每米重量；Ti为从张力场数各重要档滑车处的导线轴向张力，由步骤（2）中T的计算公式可得出； 
其次由张力测量装置的出口张力T0和计算出的摩擦系数代入
Figure 634188DEST_PATH_IMAGE017
中可以求出非重要各档的T1 T2…Tj；其中j为1，2…i-1；
然后由
Figure 901221DEST_PATH_IMAGE018
可以求各非重要档的导线水平张力Hj ，其中的j为1，2…i-1；
最后根据
Figure 162438DEST_PATH_IMAGE019
绘制出各非重要档的导线弧垂曲线：    
其中以左侧杆塔的顶点为原点，
Figure 831317DEST_PATH_IMAGE020
为距离左侧杆塔的水平距离，
Figure 136265DEST_PATH_IMAGE021
为此档的导线水平张力，由Hj可得；
Figure 890594DEST_PATH_IMAGE005
为此档右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 955502DEST_PATH_IMAGE004
为两基根杆塔之间的水平距离；
Figure 478887DEST_PATH_IMAGE022
为导线每米重量； 
当数据无线接收处理单元判断各非重要档的导线水平张力Hj小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力。
数据无线接收处理单元在步骤（5）之后根据步骤（2）和步骤（5）的方法计算走板至牵引机之间各档的牵引绳摩擦系数和水平张力，进而绘制出牵引绳各档的弧垂曲线，此计算过程中的w为牵引绳的每米重量。
本发明通过在各基杆塔或重要档杆塔的滑车处设置无线角度传感器，在张力测量装置和牵引力测量装置处均设置有无线收发装置，数据无线接收处理单元可接收到无线角度传感器的信息和张力测量装置的张力信息、牵引力测量装置的牵引力信息，并根据这些信息和已知的档距、高差、地面及跨越物参数画出导线弧垂曲线、地面线、跨越物位置图，实时对各档的弧垂进行监测；并通过走板无线角度传感器和走板GPS装置掌控走板姿态和位置，实现架线过程的实施监测，为牵张力的控制提供可靠保证。 
附图说明
图1为本发明的装置结构框图；
图2为本发明所述方法绘制出的信息示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明架空输电线路张力架线智能监测装置包括数据无线接收处理单元、滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置、线长测量装置、走板运动姿态测量装置，所述的滑车无线角度传感器用于测量杆塔上的滑车处导线与水平面的角度，设置在每基杆塔的滑车上；或者设置在重要档的其中一基杆塔的滑车上，其中重要档为地面上有跨越物的两基杆塔之间或档距特别大的两基杆塔之间，档距是指两基杆塔之间的距离，滑车无线角度传感器为现有技术。在牵引机上增加压力传感器和无线收发装置构成牵引力测量装置，用于测量输电线路的牵引绳的牵引力；在张力机上增加压力传感器和无线收发装置构成张力测量装置，用于测量张力机出口各子导线的张力；线长测量装置即张力机出线计长装置，为现有技术，用于测量张力测量装置展放出的各子导线线长；所述的滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置均通过无线收发装置与数据无线接收处理单元无线连接；其中走板运动姿态测量装置包括走板无线角度传感器和走板GPS定位装置，所述的走板无线角度传感器设置在走板的引板体上，用于测量引板体与水平面的角度，走板无线角度传感器为现有技术，并与数据无线接收处理单元无线连接；所述的走板GPS定位装置也设置在走板的引板体上，并与数据无线接收处理单元无线连接，其中GPS定位装置为现有技术；所述的数据无线接收处理单元采用工控机，用于处理导线实测参数并显示各档导线状态，实时显示走板状态，判定是否需要调整各子导线受力，数据无线接收处理单元的信号输出端连接有报警提示模块，用于故障报警、安全限距报警等。
实施例一：当滑车无线角度传感器设置在每基杆塔上时，本发明的监测方法包括以下步骤：（1）、预先向数据无线接收处理单元录入各基杆塔之间的水平距离、各个杆塔距地面的高程、各个杆塔的GPS坐标、各个杆塔之间被跨越物的GPS坐标及高程和地面的信息；数据无线接收处理单元根据这些信息自动绘制出地面、跨越物、杆塔的信息位置图；
（2）、数据无线接收处理单元画出张力机至走板之间各档的导线弧垂曲线：首先由走板运动姿态测量装置中的GPS定位装置和杆塔的GPS坐标信息根据平面坐标求解两点的距离公式得出走板的位置信息；然后数据无线接收处理单元通过两基杆塔中左侧杆塔滑车处的无线测量角度传感器获取导线与水平面的角度为；
根据公式绘制出两基杆塔之间的导线弧垂曲线，设定张力场在左侧，牵引场在右侧，其中以左侧杆塔的顶点为原点，为距离左侧杆塔的水平距离，在0和之间取值；
Figure 279484DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；
Figure 57341DEST_PATH_IMAGE005
为两基杆塔滑车顶点之间的高差（右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程）； 
然后根据已知的
Figure 401735DEST_PATH_IMAGE001
可计算出该档内导线的水平张力H：
Figure 696450DEST_PATH_IMAGE006
 （3）、数据无线接收处理单元根据被跨越物的高程及距左侧杆塔的水平距离反算出弧垂倾斜角及水平张力定值HB：
首先根据
Figure 231784DEST_PATH_IMAGE008
 得出
Figure 114290DEST_PATH_IMAGE007
：
其中为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，为跨越物相对左侧杆塔滑车顶点的高差，其中
Figure 221158DEST_PATH_IMAGE005
为右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 907354DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；
然后根据通过计算出相应的导线水平张力定值HB； 
数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的角度
Figure 28391DEST_PATH_IMAGE001
大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角
Figure 252699DEST_PATH_IMAGE007
时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的测得的导线水平张力H小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力； 
（4）、数据无线接收处理单元接收走板运动姿态测量装置的角度信息，当角度信息超过设定值时数据无线接收处理单元即发出报警信号提示操作人员通过张力测量装置调整各根导线张力；     
（5）、数据无线接收处理单元根据步骤（2）的方法绘制走板至牵引机之间牵引绳的弧垂曲线。
实施例二：当滑车无线角度传感器设置在重要档的其中一基杆塔的滑车上时，其中重要档为地面上有跨越物的两基杆塔之间，本发明的监测方法包括以下步骤：（1）、预先向数据无线接收处理单元录入各基杆塔之间的水平距离、各个杆塔距地面的高程、各个杆塔的GPS坐标、各个杆塔之间被跨越物的GPS坐标及高程和地面的信息；数据无线接收处理单元根据这些信息自动绘制出地面、跨越物、杆塔的信息位置图；
（2）、数据无线接收处理单元画出张力机至走板之间各重要档的导线弧垂曲线：首先由走板运动姿态测量装置中的GPS定位装置和杆塔的GPS坐标信息根据平面坐标求解两点的距离公式得出走板的位置信息；然后数据无线接收处理单元通过重要档的两基杆塔中滑车处的无线测量角度传感器获取导线与水平面的角度为
Figure 579775DEST_PATH_IMAGE001
；
根据公式
Figure 660864DEST_PATH_IMAGE012
绘制出两基杆塔之间的导线弧垂曲线，设定张力场在左侧，牵引场在右侧，其中以左侧杆塔的顶点为原点，
Figure 73390DEST_PATH_IMAGE003
为距离左侧杆塔的水平距离，在0和
Figure 427622DEST_PATH_IMAGE004
之间取值；
Figure 609205DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；
Figure 126774DEST_PATH_IMAGE005
为两基杆塔滑车顶点之间的高差（右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程）； 
然后根据已知的
Figure 761017DEST_PATH_IMAGE001
可计算出该档内导线的水平张力H：
Figure 140177DEST_PATH_IMAGE006
 再根据水平张力H换算杆塔滑车处的导线轴向张力T：
Figure 441846DEST_PATH_IMAGE014
（3）、数据无线接收处理单元根据被跨越物的高程及距左侧杆塔的水平距离算出弧垂倾斜角
Figure 563604DEST_PATH_IMAGE007
及水平张力定值HB：
首先根据
Figure 747461DEST_PATH_IMAGE008
 得出
Figure 117263DEST_PATH_IMAGE007
：
其中
Figure 647339DEST_PATH_IMAGE009
为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，
Figure 444394DEST_PATH_IMAGE010
为跨越物相对左侧杆塔滑车顶点的高差，其中
Figure 866279DEST_PATH_IMAGE005
为右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 774192DEST_PATH_IMAGE004
为两基杆塔之间的水平距离；
然后根据
Figure 847190DEST_PATH_IMAGE007
通过计算出相应的导线水平张力定值HB；
当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的角度
Figure 225792DEST_PATH_IMAGE001
大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角
Figure 937396DEST_PATH_IMAGE007
时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的水平张力H小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力； 
（4）、数据无线接收处理单元接收走板运动姿态测量装置的角度信息，当角度信息超过设定值时数据无线接收处理单元即发出报警信号提示操作人员通过张力测量装置调整各根导线张力；
（5）数据无线接收处理单元画出张力测量装置至走板之间非重要档的导线弧垂曲线：
首先计算出张力测量装置与重要档之间各滑车的摩擦系数
Figure 802584DEST_PATH_IMAGE023
：
 
其中T0为张力测量装置的出口张力，可由张力测量装置中的张力传感器测出；h1…hi分别为从张力测量装置邻近杆塔数的各重要档的杆塔高差；w为导线每米重量；Ti为从张力场数各重要档滑车处的导线轴向张力，由步骤（2）中T的计算公式可得出； 
其次由张力测量装置的出口张力T0和计算出的摩擦系数代入
Figure 400236DEST_PATH_IMAGE017
中可以求出非重要各档的T1 T2…Tj；其中j为1，2…i-1；
举例进行说明：假设第五档为重要档，第一至第四档为非重要档，第一档至第五档的各滑车的摩擦系数相同，则
i=5,
Figure 915531DEST_PATH_IMAGE024
，则可求出第一档至第五档的摩擦系数；
则计算第四档的导线轴向张力
Figure 697542DEST_PATH_IMAGE025
时，则
j=4, 得出，同理可求出其它非重要档的导线轴向张力；
然后由
Figure 78025DEST_PATH_IMAGE018
可以求各非重要档的导线水平张力Hj ，其中的j为1，2…i-1；
最后根据绘制出各非重要档的导线弧垂曲线：    
其中以左侧杆塔的顶点为原点，
Figure 282796DEST_PATH_IMAGE020
为距离左侧杆塔的水平距离，
Figure 825773DEST_PATH_IMAGE021
为此档的导线水平张力，由Hj可得；
Figure 383793DEST_PATH_IMAGE005
为此档右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 788361DEST_PATH_IMAGE004
为两基根杆塔之间的水平距离；
Figure 482647DEST_PATH_IMAGE022
为导线每米重量； 
当数据无线接收处理单元判断各非重要档的导线水平张力Hj小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；     
（6）、根据步骤（2）和步骤（5）的方法计算走板至牵引机之间各档的牵引绳摩擦系数和水平张力，进而绘制出牵引绳各档的弧垂曲线，此计算过程中的w为牵引绳的每米重量。
通过此方法绘制出的导线弧垂曲线如图2所示，由此图可显示出杆塔信息、地面信息、导线弧垂的信息、牵引绳的弧垂信息、走板位置信息等，可以实时掌控张力架线过程中导线的施工工况，提高张力架线施工的安全水平和控制水平。

Claims (11)

1.一种架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：包括数据无线接收处理单元、滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置，所述的滑车无线角度传感器用于测量杆塔上的滑车处导线与水平面的角度，牵引力测量装置用于测量输电线路的牵引绳的牵引力，张力测量装置用于测量张力机出口导线的张力，所述的滑车无线角度传感器、牵引力测量装置、张力测量装置均通过无线收发装置与数据无线接收处理单元无线通信。
2.根据权利要求1所述的架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：还包括有线长测量装置，线长测量装置用于测量张力测量装置展放出的导线线长，线长测量装置的信号输出端通过无线收发装置与数据无线接收处理单元无线通信。
3.根据权利要求2所述的架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：所述的数据无线接收处理单元的信号输出端连接有报警提示模块。
4.根据权利要求3所述的架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：还包括有走板运动姿态测量装置，走板运动姿态测量装置包括走板无线角度传感器，所述的走板无线角度传感器设置在走板的引板体上，用于测量引板体与水平面的角度，并与数据无线接收处理单元无线通信。
5.根据权利要求4所述的架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：所述的走板运动姿态测量装置还包括有走板GPS定位装置，所述的走板GPS定位装置设置在走板的引板体上，并与数据无线接收处理单元无线通信。
6.根据权利要求5所述的架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：所述的滑车无线角度传感器设置在每基杆塔的滑车上。
7.根据权利要求5所述的架空输电线路张力架线智能监测装置，其特征在于：所述的滑车无线角度传感器设置在重要档的其中一基杆塔的滑车上，其中重要档为地面上有跨越物的两基杆塔之间或档距特别大的两基杆塔之间。
8.一种架空输电线路张力架线智能监测装置实现的智能监测方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、向数据无线接收处理单元录入各基杆塔之间的水平距离、各基杆塔距地面的高程、各基杆塔的GPS坐标、各基杆塔之间被跨越物的GPS坐标、高程和地面的信息；数据无线接收处理单元根据这些信息自动绘制出地面、跨越物、杆塔的信息位置图；
（2）、数据无线接收处理单元画出张力机至走板之间各档的导线弧垂曲线：首先由走板运动姿态测量装置中的GPS定位装置和杆塔的GPS坐标信息根据平面坐标求解两点的距离公式得出走板的位置信息；然后数据无线接收处理单元通过两基杆塔中两基杆塔中左侧杆塔滑车处的无线测量角度传感器获取导线与水平面的角度为；
根据公式                                                
Figure 792419DEST_PATH_IMAGE001
绘制出两基杆塔之间的导线弧垂曲线，其中设定张力场在左侧，牵引场在右侧，其中以左侧杆塔的顶点为原点，为距离左侧杆塔的水平距离，在0和之间取值；为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；为两基杆塔滑车顶点之间的高差（右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程）； 
然后根据已知的
Figure 383938DEST_PATH_IMAGE002
可计算出该档内导线的水平张力H：
Figure 530754DEST_PATH_IMAGE003
（3）、数据无线接收处理单元根据被跨越物的高程及距左侧杆塔的水平距离算出弧垂倾斜角及水平张力定值HB：
首先根据
Figure 119999DEST_PATH_IMAGE004
 得出：
其中
Figure 89616DEST_PATH_IMAGE005
为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，
Figure 484825DEST_PATH_IMAGE006
为跨越物相对左侧杆塔滑车顶点的高差，其中h为右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 236881DEST_PATH_IMAGE007
为两基杆塔之间的水平距离；
然后根据通过
Figure 59343DEST_PATH_IMAGE008
计算出相应的导线水平张力定值HB； 
数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的角度大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的测得的导线水平张力H小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力； 
（4）、数据无线接收处理单元接收走板运动姿态测量装置的角度信息，当角度信息超过设定值时数据无线接收处理单元即发出报警信号提示操作人员通过张力测量装置调整各根导线张力。
9.根据权利要求8所述的架空输电线路张力架线智能监测装置实现的智能监测方法，其特征在于：在步骤（4）之后，数据无线接收处理单元根据步骤（2）的方法绘制走板至牵引机之间牵引绳的弧垂曲线。
10.一种架空输电线路张力架线智能监测装置实现的智能监测方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、向数据无线接收处理单元录入各基杆塔之间的水平距离、各基杆塔距地面的高程、各基杆塔的GPS坐标、各个杆塔之间被跨越物的GPS坐标、高程和地面的信息；数据无线接收处理单元根据这些信息自动绘制出地面、跨越物、杆塔的信息位置图；
（2）、数据无线接收处理单元画出张力机至走板之间各重要档的导线弧垂曲线：首先由走板运动姿态测量装置中的GPS定位装置和杆塔的GPS坐标信息根据平面坐标求解两点的距离公式得出走板的位置信息；然后数据无线接收处理单元通过重要档的两基杆塔中滑车处的无线测量角度传感器获取导线与水平面的角度为；
根据公式绘制出两基杆塔之间的导线弧垂曲线，设定张力场在左侧，牵引场在右侧，其中以左侧杆塔的顶点为原点，为距离左侧杆塔的水平距离，在0和之间取值；为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；为两基杆塔滑车顶点之间的高差（右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程）； 
然后根据已知的可计算出该档内导线的水平张力H：
Figure 513327DEST_PATH_IMAGE009
再根据水平张力H换算杆塔滑车处的导线轴向张力T：
（3）、数据无线接收处理单元根据被跨越物的高程及距左侧杆塔的水平距离算出弧垂倾斜角及水平张力定值HB：
首先根据
Figure 712227DEST_PATH_IMAGE004
 得出：
其中
Figure 318789DEST_PATH_IMAGE010
为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，为跨越物相对左侧杆塔滑车顶点的高差，其中h为右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；为两基杆塔之间的水平距离；
然后根据通过计算出相应的导线水平张力定值HB；
当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的角度大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力；当数据无线接收处理单元判断步骤（2）中的滑车处测得的水平张力H小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力； 
（4）、数据无线接收处理单元接收走板运动姿态测量装置的角度信息，当角度信息超过设定值时数据无线接收处理单元即发出报警信号提示操作人员通过张力测量装置调整各根导线张力；
（5）数据无线接收处理单元画出张力测量装置至走板之间非重要档的导线弧垂曲线：
首先计算出张力测量装置与重要档之间各滑车的摩擦系数
Figure 253433DEST_PATH_IMAGE012
：
 
其中T0为张力测量装置的出口张力，可由张力测量装置中的张力传感器测出；h1…hi分别为从张力测量装置邻近杆塔数的各重要档的杆塔高差；w为导线每米重量；Ti为从张力场数各重要档滑车处的导线轴向张力，由步骤（2）中T的计算公式可得出； 
其次由张力测量装置的出口张力T0和计算出的摩擦系数代入
Figure 717092DEST_PATH_IMAGE014
中可以求出非重要各档的T1 T2…Tj；其中j为1，2…i-1；
然后由
Figure 881358DEST_PATH_IMAGE015
可以求各非重要档的导线水平张力Hj ，其中的j为1，2…i-1；
最后根据
Figure 309934DEST_PATH_IMAGE016
绘制出各非重要档的导线弧垂曲线：    
其中以左侧杆塔的顶点为原点，
Figure 850636DEST_PATH_IMAGE017
为距离左侧杆塔的水平距离，为此档的导线水平张力，由Hj可得；
Figure 2011102012423100001DEST_PATH_IMAGE019
为此档右侧杆塔滑车顶点高程减去左侧杆塔滑车顶点的高程；
Figure 945119DEST_PATH_IMAGE020
为两基根杆塔之间的水平距离；
Figure 2011102012423100001DEST_PATH_IMAGE021
为导线每米重量； 
当数据无线接收处理单元判断各非重要档的导线水平张力Hj小于水平张力定值HB时，则发出报警信号给操作人员，提醒其需要加大张力测量装置的张力。
11. 根据权利要求10所述的架空输电线路张力架线智能监测装置实现的智能监测方法，其特征在于：在步骤（5）之后，数据无线接收处理单元根据步骤（2）和步骤（5）的方法计算走板至牵引机之间各档的牵引绳摩擦系数和水平张力，进而绘制出牵引绳各档的弧垂曲线，此计算过程中的w为牵引绳的每米重量。
CN 201110201242 2011-07-19 2011-07-19 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法 Active CN102288223B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110201242 CN102288223B (zh) 2011-07-19 2011-07-19 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110201242 CN102288223B (zh) 2011-07-19 2011-07-19 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102288223A true CN102288223A (zh) 2011-12-21
CN102288223B CN102288223B (zh) 2013-08-14

Family

ID=45334840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110201242 Active CN102288223B (zh) 2011-07-19 2011-07-19 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102288223B (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103515864A (zh) * 2013-09-30 2014-01-15 无锡市神力通信工程有限公司 电缆敷设的拉力控制方法
CN104568276A (zh) * 2013-10-21 2015-04-29 北京慧峰仁和科技股份有限公司 基于gps架空输电线路全天候弧垂观测控制系统
CN104577866A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 国家电网公司 张力架线控制方法和系统
CN104700215A (zh) * 2015-03-13 2015-06-10 梁来先 一种用于输电线路架线施工综合计算系统及方法
CN104964712A (zh) * 2015-07-08 2015-10-07 安徽大学 一种架空输电线路张力放线智能监测通信系统
CN105868486A (zh) * 2016-04-11 2016-08-17 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司 基于gpu并行技术的导线弧垂计算方法
US9576475B2 (en) 2013-09-10 2017-02-21 Southwire Company, Llc Wireless-enabled tension meter
CN106848935A (zh) * 2017-03-29 2017-06-13 国网山东省电力公司平阴县供电公司 电缆敷设支架及电缆张紧度检测系统、电缆敷设方法
CN107367346A (zh) * 2017-06-05 2017-11-21 上海交通大学 一种高压输电线张力无线无源检测系统
CN108182305A (zh) * 2017-12-15 2018-06-19 河南送变电建设有限公司 一种张力放线动态模拟的精确计算方法
CN109580067A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 国网湖北省电力有限公司中超建设管理公司 一种基于精确定位的高压输电线路施工紧线预警方法
CN109632168A (zh) * 2018-12-14 2019-04-16 国网湖北省电力有限公司神农架供电公司 一种基于gps定位系统的超高压架线应力弧垂测量仪及方法
WO2019148068A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Emerson Electric Co. Intelligent electrical conductor installation system
CN111609959A (zh) * 2020-04-27 2020-09-01 北京送变电有限公司 监测系统及其控制方法
US20200295555A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-17 Tse International Inc. Tension stringing apparatus and process
CN112146626A (zh) * 2020-08-17 2020-12-29 国网河北省电力有限公司邯郸市肥乡区供电分公司 架空线路弧垂值测量装置及方法
CN112582939A (zh) * 2020-11-18 2021-03-30 国网山西省电力公司晋城供电公司 一种高压输电线路牵张放线自动调整方法及其控制系统
CN115099613A (zh) * 2022-06-22 2022-09-23 国网福建省电力有限公司 输电线张力放线走板状态人机交互监控系统
CN115190376A (zh) * 2022-07-11 2022-10-14 国网福建省电力有限公司 用于张力放线过程的走板运动状态监测系统
CN116878379A (zh) * 2023-06-30 2023-10-13 海南电网有限责任公司建设分公司 一种牵张放线中走板位置的无源监测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10143780A (ja) * 1996-11-07 1998-05-29 Hitachi Cable Ltd 送電線下の作業監視方法
CN201282303Y (zh) * 2008-09-17 2009-07-29 中国电力科学研究院 张力架线用牵引设备同步控制系统
CN101510677A (zh) * 2009-01-15 2009-08-19 国网直流工程建设有限公司 一种导线展放的方法及系统
CN101859988A (zh) * 2010-03-12 2010-10-13 湖北省输变电工程公司 装配式架线施工工艺
CN202141473U (zh) * 2011-07-19 2012-02-08 河南送变电建设公司 架空输电线路张力架线智能监测装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10143780A (ja) * 1996-11-07 1998-05-29 Hitachi Cable Ltd 送電線下の作業監視方法
CN201282303Y (zh) * 2008-09-17 2009-07-29 中国电力科学研究院 张力架线用牵引设备同步控制系统
CN101510677A (zh) * 2009-01-15 2009-08-19 国网直流工程建设有限公司 一种导线展放的方法及系统
CN101859988A (zh) * 2010-03-12 2010-10-13 湖北省输变电工程公司 装配式架线施工工艺
CN202141473U (zh) * 2011-07-19 2012-02-08 河南送变电建设公司 架空输电线路张力架线智能监测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《安徽电力》 20090630 索玉等 远程无线视频监控系统在特高压线路施工中的应用 , 第02期 *

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10107699B2 (en) 2013-09-10 2018-10-23 Southwire Company, Llc Wireless enabled tension meter
US9576475B2 (en) 2013-09-10 2017-02-21 Southwire Company, Llc Wireless-enabled tension meter
CN103515864A (zh) * 2013-09-30 2014-01-15 无锡市神力通信工程有限公司 电缆敷设的拉力控制方法
CN104577866B (zh) * 2013-10-14 2017-06-20 国家电网公司 张力架线控制方法和系统
CN104577866A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 国家电网公司 张力架线控制方法和系统
CN104568276A (zh) * 2013-10-21 2015-04-29 北京慧峰仁和科技股份有限公司 基于gps架空输电线路全天候弧垂观测控制系统
CN104700215A (zh) * 2015-03-13 2015-06-10 梁来先 一种用于输电线路架线施工综合计算系统及方法
CN104964712A (zh) * 2015-07-08 2015-10-07 安徽大学 一种架空输电线路张力放线智能监测通信系统
CN105868486A (zh) * 2016-04-11 2016-08-17 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司 基于gpu并行技术的导线弧垂计算方法
CN105868486B (zh) * 2016-04-11 2019-04-02 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司 基于gpu并行技术的导线弧垂计算方法
CN106848935A (zh) * 2017-03-29 2017-06-13 国网山东省电力公司平阴县供电公司 电缆敷设支架及电缆张紧度检测系统、电缆敷设方法
CN107367346A (zh) * 2017-06-05 2017-11-21 上海交通大学 一种高压输电线张力无线无源检测系统
CN107367346B (zh) * 2017-06-05 2020-05-22 上海交通大学 一种高压输电线张力无线无源检测系统
CN108182305A (zh) * 2017-12-15 2018-06-19 河南送变电建设有限公司 一种张力放线动态模拟的精确计算方法
US20210044093A1 (en) * 2018-01-26 2021-02-11 Emerson Electric Co. Intelligent Electrical Conductor Installation System
WO2019148068A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Emerson Electric Co. Intelligent electrical conductor installation system
US12046881B2 (en) * 2018-01-26 2024-07-23 Sherman + Reilly, Inc. Intelligent electrical conductor installation system
CN109580067A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 国网湖北省电力有限公司中超建设管理公司 一种基于精确定位的高压输电线路施工紧线预警方法
CN109580067B (zh) * 2018-10-30 2021-07-20 国网湖北省电力有限公司中超建设管理公司 一种基于精确定位的高压输电线路施工紧线预警方法
CN109632168A (zh) * 2018-12-14 2019-04-16 国网湖北省电力有限公司神农架供电公司 一种基于gps定位系统的超高压架线应力弧垂测量仪及方法
CN109632168B (zh) * 2018-12-14 2021-07-16 国网湖北省电力有限公司神农架供电公司 一种基于gps定位系统的超高压架线应力弧垂测量仪及方法
US20200295555A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-17 Tse International Inc. Tension stringing apparatus and process
CN111609959A (zh) * 2020-04-27 2020-09-01 北京送变电有限公司 监测系统及其控制方法
CN112146626A (zh) * 2020-08-17 2020-12-29 国网河北省电力有限公司邯郸市肥乡区供电分公司 架空线路弧垂值测量装置及方法
CN112146626B (zh) * 2020-08-17 2022-04-15 国网河北省电力有限公司邯郸市肥乡区供电分公司 架空线路弧垂值测量装置及方法
CN112582939A (zh) * 2020-11-18 2021-03-30 国网山西省电力公司晋城供电公司 一种高压输电线路牵张放线自动调整方法及其控制系统
CN115099613A (zh) * 2022-06-22 2022-09-23 国网福建省电力有限公司 输电线张力放线走板状态人机交互监控系统
CN115190376A (zh) * 2022-07-11 2022-10-14 国网福建省电力有限公司 用于张力放线过程的走板运动状态监测系统
CN116878379A (zh) * 2023-06-30 2023-10-13 海南电网有限责任公司建设分公司 一种牵张放线中走板位置的无源监测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102288223B (zh) 2013-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102288223B (zh) 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法
CN202141473U (zh) 架空输电线路张力架线智能监测装置
EP3260813B1 (en) Ranging system and ranging method
KR101542663B1 (ko) 근골격 콥스각의 3차원 모델을 이용한 척추 만곡 진단장치 및 그 진단방법
NZ718462A (en) System and method for determining movements and oscillations of moving structures
CN106644208B (zh) 一种骑行能力分析系统及分析方法
US10130843B2 (en) Electronic device, control program, control method, and system
CN109632168B (zh) 一种基于gps定位系统的超高压架线应力弧垂测量仪及方法
EP2589972A3 (en) Systems and methods for use in measuring current through a conductor
EP3650811A3 (en) Method and system for determining an environment map of a wearer of an active head mounted device
JP2013044739A5 (ja) 傾斜変化測定装置および傾斜変化測定方法、および傾斜変化測定・監視ネットワーク装置
WO2019163050A1 (ja) 送配電設備点検システム
CN109580067A (zh) 一种基于精确定位的高压输电线路施工紧线预警方法
JP2017122988A (ja) 送電設備における作業者管理システム
CN209706882U (zh) 基于天然断面多点测流的流量自动处理终端系统
CN203274740U (zh) 电力杆塔倾斜角度测量仪
CN104266830B (zh) 隔振系统的模态快速测试装置及其测试方法
CN215726687U (zh) 燃气管道沉降及振速监测装置
CN205066629U (zh) 边坡稳定性监测装置
US20190110717A1 (en) Action determination apparatus and action determination method
CN104596453A (zh) 一种测量架空输电线弧垂的系统
KR102020121B1 (ko) 기울기 보정 기능을 구비한 배전 지지물의 위험도 감시 장치 및 방법
CN103940412B (zh) 水深测量装置
CN208790551U (zh) 一种胶带张力测量系统
CN207351548U (zh) 基于物联网平台的通信铁塔远程监控装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HENAN TRANSMISSION + DISTRIBUTION CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HENAN POWER TRANSMISSION AND TRANSFORM CONSTRUCTION COMPANY

Effective date: 20130222

Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP.

Effective date: 20130222

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zheng Xiaoguang

Inventor after: Li Junzhang

Inventor after: Qin Jiangpo

Inventor after: Qiao Jianjun

Inventor before: Zheng Xiaoguang

Inventor before: Li Junzhang

Inventor before: Qin Jiangpo

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHENG XIAOGUANG LI JUNZHANG QIN JIANGPO TO: ZHENG XIAOGUANG LI JUNZHANG QIN JIANGPO QIAO JIANJUN

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 454100 ZHENGZHOU, HENAN PROVINCE TO: 450051 ZHENGZHOU, HENAN PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130222

Address after: 450051 No. 76 West Station Road, Henan, Zhengzhou

Applicant after: Henan Power Transmission and Distribution Project Co., Ltd.

Applicant after: State Grid Corporation of China

Address before: 454100 information department, No. 76 West Station Road, Henan, Zhengzhou

Applicant before: Henan Power Transmission and Transform Construction Company

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant