CN102288223B - 架空输电线路张力架线智能监测装置和监测方法 - Google Patents

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θ_A；

根据公式

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，x为距离左侧杆塔的水平距离，在0和l之间取值；l方为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；h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θ_A可计算出该档内导线的水平张力H：

$H=\frac{w\sqrt{l^2+h^2}}{2\×(\tan {\mathrm{\θ}}_A+\frac{h}{l})}$

（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θ_B及水平张力定值H_B：

首先根据 $y^{\′}=\tan {\mathrm{\θ}}_B{x}^{\′}-({\tan \mathrm{\θ}}_B+\frac{h}{l})x^{\′2}$ 得出θ_B：

其中x′为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，y′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；l为两基杆塔之间的水平距离；

然后根据θ_B通过

计算出相应的导线水平张力定值H_B；

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θ_A大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角θ_B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H_B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θ_A；

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，x为距离左侧杆塔的水平距离，在0和l之间取值；l为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；h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θ_A可计算出该档内导线的水平张力H：

$H=\frac{w\sqrt{l^2+h^2}}{2\×(\tan {\mathrm{\θ}}_A+\frac{h}{l})}$

再根据水平张力H换算杆塔滑车处的导线轴向张力T：

$T=H+\frac{(l^2+h^2)w^2}{8H}{(1-\frac{2\mathrm{hH}}{\mathrm{lw}\sqrt{l^2+h^2}})}^2$

（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θ_B及水平张力定值H_B：

首先根据 $y^{\′}=\tan {\mathrm{\θ}}_B{x}^{\′}-({\tan \mathrm{\θ}}_B+\frac{h}{l})x^{\′2}$ 得出θ_B：

其中x′为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，y′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；l为两基杆塔之间的水平距离；

然后根据θ_B通过

计算出相应的导线水平张力定值H_B；

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θ_A大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角θ_B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H_B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ε¹、ε²、ε³、...εⁱ:

T_i=εⁱT₀+w(εⁱh₁+ε^i-1h₂+ε^i-2h₃+---+ε¹h_i)

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…h_i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；T_i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T_j=ε^jT₀+w(ε^jh₁+ε^j-1h₂+ε^j-2h₃+---+ε¹h_j)中可以求出非重要各档的T₁T₂…T_j；其中j为1，2…i-1；

然后由

可以求各非重要档的导线水平张力H_j，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，x″为距离左侧杆塔的水平距离，H′为此档的导线水平张力，由H_j可得；h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；l为两基根杆塔之间的水平距离；w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H_j小于水平张力定值H_B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θ_A；

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，x为距离左侧杆塔的水平距离，在0和l之间取值；l为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；h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θ_A可计算出该档内导线的水平张力H：

$H=\frac{w\sqrt{l^2+h^2}}{2\×(\tan {\mathrm{\θ}}_A+\frac{h}{l})}$

（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θ_B及水平张力定值H_B：

首先根据 $y^{\′}=\tan {\mathrm{\θ}}_B{x}^{\′}-({\tan \mathrm{\θ}}_B+\frac{h}{l})x^{\′2}$ 得出θ_B：

其中x′为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，y′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；l为两基杆塔之间的水平距离；

然后根据θ_B通过

计算出相应的导线水平张力定值H_B；

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θ_A大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角θ_B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H_B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θ_A；

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，x为距离左侧杆塔的水平距离，在0和l之间取值；l为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；h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θ_A可计算出该档内导线的水平张力H：

$H=\frac{w\sqrt{l^2+h^2}}{2\×(\tan {\mathrm{\θ}}_A+\frac{h}{l})}$

再根据水平张力H换算杆塔滑车处的导线轴向张力T：

$T=H+\frac{(l^2+h^2)w^2}{8H}{(1-\frac{2\mathrm{hH}}{\mathrm{lw}\sqrt{l^2+h^2}})}^2$

（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θ_B及水平张力定值H_B：

首先根据 $y^{\′}=\tan {\mathrm{\θ}}_B{x}^{\′}-({\tan \mathrm{\θ}}_B+\frac{h}{l})x^{\′2}$ 得出θ_B：

其中x′为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，y′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；l为两基杆塔之间的水平距离；

然后根据θ_B通过

计算出相应的导线水平张力定值H_B；

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θ_A大于步骤（3）中得到的弧垂倾斜角θ_B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H_B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;ε¹、ε²、ε³、...εⁱ:

T_i=εⁱT₀+w(εⁱh₁+ε^i-1h₂+ε^i-2h₃+---+ε¹h_i)

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…h_i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；T_i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T_j=ε^jT₀+w(ε^jh₁+ε^j-1h₂+ε^j-2h₃+---+ε¹h_j)中可以求出非重要各档的T₁T₂…T_j；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,T₅=ε⁵T₀+w(ε⁵h₁+ε⁴h₂+ε³h₃+ε²h₄+ε¹h₅)，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T₄时，则

j=4,T₄=ε⁴T₀+w(ε⁴h₁+ε³h₂+ε²h₃+ε¹h₄)得出，同理可求出其它非重要档的导线轴向张力；

然后由

可以求各非重要档的导线水平张力H_j，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，x″为距离左侧杆塔的水平距离，H′为此档的导线水平张力，由H_j可得；h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；l为两基根杆塔之间的水平距离；w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H_j小于水平张力定值H_B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.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θ_A；

根据公式

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，x为距离左侧杆塔的水平距离，在0和l之间取值；l为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；h为两基杆塔滑车顶点之间的高差，高差为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θ_A可计算出该档内导线的水平张力H：

$H=\frac{w\sqrt{l^2+h^2}}{2\×(\tan {\mathrm{\θ}}_A+\frac{h}{l})}$

（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H_B：

首先根据 $y^{\′}=\tan {\mathrm{\θ}}_B{x}^{\′}-({\tan \mathrm{\θ}}_B+\frac{h}{l})x^{\′2}$ 得出θ_B：

其中x′为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，y′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；l为两基杆塔之间的水平距离；θ_B为弧垂倾斜角；

然后根据θ_B通过

计算出相应的导线水平张力定值H_B；

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H_B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.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θ_A；

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，x为距离左侧杆塔的水平距离，在0和l之间取值；l为两基杆塔之间的水平距离；w为导线每米重量；h为两基杆塔滑车顶点之间的高差，高差为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：

$H=\frac{w\sqrt{l^2+h^2}}{2\×(\tan {\mathrm{\θ}}_A+\frac{h}{l})}$

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H_B：

首先根据 $y^{\′}=\tan {\mathrm{\θ}}_B{x}^{\′}-({\tan \mathrm{\θ}}_B+\frac{h}{l})x^{\′2}$ 得出θ_B：

其中x′为被跨越物距左侧杆塔的水平距离，y′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；l为两基杆塔之间的水平距离；θ_B为弧垂倾斜角；

然后根据θ_B通过

计算出相应的导线水平张力定值H_B；

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H_B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ε¹、ε²、ε³、...ε¹:

T_i=εⁱT₀+w(εⁱh₁+ε^i-1h₂+ε^i-2h₃+---+ε¹h_i)

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…h_i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；T_i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T_j=ε^jT₀+w(ε^jh₁+ε^j-1h₂+ε^j-2h₃+---+ε¹h_j)中可以求出非重要各档的T₁T₂…T_j；其中j为1，2…i-1；

然后由

可以求各非重要档的导线水平张力H_j，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，x″为距离左侧杆塔的水平距离，H′为此档的导线水平张力，由H_j可得；h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；l为两基根杆塔之间的水平距离；w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H_j小于水平张力定值H_B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。

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