CN104634318B - 输电线路杆塔倾斜在线监测预警的方法 - Google Patents

Abstract

一种输电线路杆塔倾斜监测报警的方法，属于输电线路在线检测领域。其特征在于是一种通过自组织网络完成对杆塔倾斜信号的实时数据传输，精确测得杆塔倾斜角度，无需使用GSM/GPRS通讯网络，实现在线监测报警的方法，本发明使用加速度传感装置和倾角传感装置测量杆塔倾斜角度，与我国电力系统现多采用的测量方法相比，精确度、可靠性更高；本发明利用无线模块对杆塔倾斜信号进行发送、接收以及处理，以达到信号依杆塔号逐级传送目的，具有实时性；本发明通过无线自组织网络完成杆塔倾斜信号的实时数据传输，无需使用GSM/GPRS通讯网络，无需费用。

Description

输电线路杆塔倾斜在线监测预警的方法

技术领域

本发明是一种输电线路杆塔倾斜监测预警的方法，属于输电线路在线检测领域。具体涉及一种当杆塔发生倾斜，杆塔倾斜会信息发送到终端部分，通知工作人员及时处理，以保障输电线路安全运行的监测预警方法。

背景技术

我国幅员辽阔、能源分布不均，长距离、高电压输电是目前国内电力系统解决电力资源不均的主流方式，在长距离输电的状况下，工作人员无法对全线路进行实施现场监控，电力线路的安全运行面临着诸多隐患。杆塔倾斜是电力线路运行的诸多安全隐患之一，且环境因素、地基下沉、角钢应力疲劳等多种原因可以造成杆塔倾斜，如不能及时排除隐患，极易造成杆塔导地线的不平衡受力，引起杆塔受力发生变化，造成电气安全距离不够，影响线路正常运行，造成巨大的损失。因此，为保证输电线路的安全运行，设计一套实用有效而稳定的输电线路杆塔倾斜在线检测预警方法势在必行。

发明内容

本发明一种输电线路杆塔倾斜在线监测预警的方法，其目的在于通过对杆塔倾斜度的实时监测，有效的克服杆塔倾斜对输电线路安全运行带来的不利影响，从而提供一种通过自组织网络完成对杆塔倾斜信号的实时数据传输，精确测得杆塔倾斜角度，无需使用GSM/GPRS通讯网络，实现在线监测报警的方法的技术方案。

本发明一种输电线路杆塔倾斜在线监测报警的方法，其特征在于是一种精确测得杆塔倾斜角度，通过自组织网络完成对杆塔倾斜信号的实时数据传输，无需使用GSM/GPRS通讯网络，实现在线监测报警的方法，该方法的具体步骤为：

1)首先拟定该方法所采用的装置由检测部分4、信号发射部分5、信号接收部分6、数据处理部分7、太阳能供电部分8和终端报警部分9六部分组成；

2)接着进行装置的安装，将检测部分4、信号发射部分6、信号接收部分6、数据处理部分7、太阳能供电部分8安装于每级杆塔塔身，检测部分4安装于塔身主材处，将所安装杆塔塔号储存于数据处理部分的单片机中，将杆塔主材自身的倾斜角度储存于检测部分的单片机中，终端部分9安装于变电站工作间内；

3)检测部分4采用加速度传感器和倾角传感器A采集到杆塔主材倾斜度，将其放大处理后经过A/D转换输入单片机D，减去杆塔主材自身倾斜度，取绝对值，得到杆塔的倾斜度，并将杆塔倾斜度传数据送至数据处理部分E；

4)数据处理部分7判断检测部分4传来的杆塔倾斜度数据是否超过设计标准值；

5)当判断检测部分4传来的杆塔倾斜度数据超过标准值时，数据处理部分7会生成杆塔倾斜数据，将该数据通过信号发射部分5以无线信号形式周期性发出，信号格式为：XXXYYYYY ZZZ，XXX代表发生倾斜的杆塔塔号，YYYYY代表杆塔倾斜度，ZZZ代表信号目标杆塔塔号；当该信号连续发送五个个周期后，数据处理部分修改该信号为XXX YYYYY ZZZ+1，将修改后的信号继续通过信号发射部分5以无线信号形式周期性发出；

6)附近杆塔的信号接收部分6收到无线信号，数据处理部分7判断该信号中目标杆塔塔号与自身杆塔号是否一致；

7)当判断该信号中目标杆塔塔号与自身杆塔号对应时，数据处理部分7将该信号修改为:XXX YYYYY ZZZ+1，并由信号发射部分5将此信号发出，同时，信号发射部分5发出确认信号，确认信号格式为：XXX，XXX代表发出确认信号杆塔塔号；

8)附近杆塔的信号接收部分6收到确认信号，数据处理部分7判断此确认信号与自身发射的杆塔信号中目标杆塔塔号是否对应；

9)当判断对应时，该杆塔的信号发射部分5停止周期性工作；

10)杆塔倾斜信号依杆塔号逐级传送至平台终端报警部分9，终端报警部分9将最终接收到的无线信号转换直观的数字信息显示在微机屏幕，发出预警信号给出抢修信息。

本发明一种输电线路杆塔倾斜检测预警的方法优点在于：本发明使用加速度传感装置和倾角传感装置测量杆塔倾斜角度，与我国电力系统现多采用的测量方法相比，精确度、可靠性更高；本发明利用无线模块对杆塔倾斜信号进行发送、接收以及处理，以达到信号依杆塔号逐级传送目的，具有实时性；本发明通过无线自组织网络完成杆塔倾斜信号的实时数据传输，无需使用GSM/GPRS通讯网络，无需费用。

附图说明

附图1是本发明中检测部分系统组成框图。

附图2是本发明输电线路杆塔倾斜在线监测报警平台的安装示意图。

附图3是当#1杆塔发生倾斜10度时本发明输电线路杆塔倾斜在线监测预警方法正常工作流程图。

附图4是当#1杆塔发生倾斜10度时本发明输电线路杆塔倾斜在线监测预警方法异常工作流程图。

附图1中：A-加速度传感器和倾角传感器；B-信号调试电路；C-A/D转换器；D-单片机；E-数据处理部分。

附图2中：1-首级杆塔；2-末级杆塔；3-变电站；4-检测部分；5-信号发射部分；6-信号接收部分；7-数据处理部分；8-太阳能电池；9-终端报警部分。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实例，进一步说明输电线路杆塔倾斜在线监测报警平台的工作流程及其特点。

实施方式1

图2是本发明的安装示意图。如图2所示，本发明中将检测部分4、信号发射部分5、信号接收部分6、数据处理部分7、太阳能供电部分8安装于每级杆塔塔身，检测部分4安装于塔身主材处。终端部分9安装于变电站工作间内。将所安装杆塔塔号储存于数据处理部分的单片机中，将杆塔主材自身的倾斜角度储存于检测部分的单片机中。太阳能供电部分为本发明供电，本发明进入工作状态。

当#1杆塔发生倾斜10度时，本发明开始进入预警工作状态，结合图1、图3所示，本发明具体预警步骤如下：

1)#1杆塔倾斜，加速度传感器和倾角传感器A将采集的数据放大处理后经过A/D转换输入到单片机D中，减去杆塔主材自身倾斜度，取绝对值，得到杆塔的倾斜度10度，将杆塔倾斜角度传送给数据处理部分E；

2)#1数据处理部分7判断杆塔倾斜已超出设计值标准；

3)#1数据处理部分控制信号发射部分5周期性发出杆塔倾斜信号001 10.00 002；

4)#2、#3等附近杆塔的信号接收部分6接收此信号，#2数据处理部分7判断自身杆塔号塔号002与信号中目标杆塔塔号002是否一致；

5)#2数据处理部分7判断自身杆塔号002与信号中目标杆塔塔号002一致，将信号修改为001 10.00 003，由#2的信号发射部分5发出此信号，并发出确认信号002，其余杆塔判断不一致，则不动作；

6)#1、#3等附近杆塔信号接收部分6接收此确认信号002，#1数据处理部分7判断确认信号002与自身发射出的信号001 10.00 002中002是否一致；

7)#1数据处理部分7判断确认信号002与自身发射的信号001 10.00 002中002一致，#1信号发射部分5停止周期性发射信号001 10.00 002；

8)杆塔倾斜信号依杆塔号逐级传送至平台终端报警部分9。终端报警部分9将最终接收到的无线信号转换直观的数字信息显示在微机屏幕，发出预警信号、给出抢修信息。

实施方式2

图2是本发明的安装示意图。如图2所示，本发明中将检测部分4、信号发射部分5、信号接收部分6、数据处理部分7、太阳能供电部分8安装于每级杆塔塔身，检测部分4安装于塔身主材处。终端部分9安装于变电站工作间内。将所安装杆塔塔号储存于数据处理部分的单片机中，将杆塔主材自身的倾斜角度储存于检测部分的单片机中。太阳能供电部分为本发明供电，本发明进入工作状态。

当#1杆塔发生倾斜10度，#2的设备发生损坏时，结合图1、图4所示，具体工作步骤如下：

1)#1杆塔倾斜，加速度传感器和倾角传感器A将采集的数据放大处理后经过A/D转换输入到单片机D中，减去杆塔主材自身倾斜度，取绝对值，得到杆塔的倾斜度10度，将杆塔倾斜角度传送给数据处理部分E；

2)#1数据处理部分7判断杆塔倾斜已超出设计值标准；

3)#1数据处理部分控制信号发射部分5周期性发出杆塔倾斜信号001 10.00002，#2信号设备损坏，#1信号接收部分6无法接收到确认信号。经过五个周期，#1数据处理部分处理7将杆塔倾斜信号修改为001 10.00 003，继续由信号发射部分5周期性发出此信号。

4)#2、#3等附近杆塔的信号接收部分6接收此信号，#3数据处理部分7判断自身杆塔号塔号003与信号中目标杆塔塔号003是否一致；

5)#3数据处理部分7判断自身杆塔号003与信号中目标杆塔塔号003一致，将信号修改为001 10.00 004，由#3的信号发射部分5发出此信号，并发出确认信号003，其余杆塔判断不一致，则不动作；

6)#1、#2等附近杆塔信号接收部分6接收此确认信号003，#1数据处理部分7判断确认信号003与自身发射出的信号001 10.00 003中003是否一致；

7)#1数据处理部分7判断确认信号003与自身发射的信号001 10.00 003中003一致，#1信号发射部分5停止周期性发射信号001 10.00 003；

8)杆塔倾斜信号依杆塔号逐级传送至平台终端报警部分9。终端报警部分9将最终接收到的无线信号转换直观的数字信息显示在微机屏幕，发出预警信号、给出抢修信息。

实施方式3

图2是本发明的安装示意图。如图2所示，本发明中将检测部分4、信号发射部分5、信号接收部分6、数据处理部分7、太阳能供电部分8安装于每级杆塔塔身，检测部分4安装于塔身主材处。终端部分9安装于变电站工作间内。将所安装杆塔塔号储存于数据处理部分的单片机中，将杆塔主材自身的倾斜角度储存于检测部分的单片机中。太阳能供电部分为本发明供电，本发明进入工作状态。

当#50杆塔发生倾斜15度时，本发明开始进入预警工作状态，本发明具体预警步骤如下：

1)#50杆塔倾斜，加速度传感器和倾角传感器A将采集的数据放大处理后经过A/D转换输入到单片机D中，减去杆塔主材自身倾斜度，取绝对值，得到杆塔的倾斜度15度，将杆塔倾斜角度传送给数据处理部分E；

2)#50数据处理部分7判断杆塔倾斜已超出设计值标准；

3)#50数据处理部分控制信号发射部分5周期性发出杆塔倾斜信号050 15.00051；

4)#49、#51等附近杆塔的信号接收部分6接收此信号，#51数据处理部分7判断自身杆塔号塔号051与信号中目标杆塔塔号051是否一致；

5)#51数据处理部分7判断自身杆塔号051与信号中目标杆塔塔号051一致，将信号修改为050 15.00 052，由#51的信号发射部分5发出此信号，并发出确认信号051，其余杆塔判断不一致，则不动作；

6)#50、#52等附近杆塔信号接收部分6接收此确认信号051，#50数据处理部分7判断确认信号051与自身发射出的信号050 15.00 051中051是否一致；

7)#50数据处理部分7判断确认信号051与自身发射的信号050 15.00 051中051一致，#50信号发射部分5停止周期性发射信号050 15.00 051；

8)杆塔倾斜信号依杆塔号逐级传送至平台终端报警部分9。终端报警部分9将最终接收到的无线信号转换直观的数字信息显示在微机屏幕，发出预警信号、给出抢修信息。

Claims (1)

1.一种输电线路杆塔倾斜在线监测报警的方法，其特征在于是一种精确测得杆塔倾斜角度，通过自组织网络完成对杆塔倾斜信号的实时数据传输，无需使用GSM/GPRS通讯网络，实现在线监测报警的方法，该方法的具体步骤为：

1）首先拟定该方法所采用的装置由检测部分（4）、信号发射部分（5）、信号接收部分（6）、数据处理部分（7）、太阳能供电部分（8）和终端报警部分（9）六部分组成；

2）接着进行装置的安装，将检测部分（4）、信号发射部分（5）、信号接收部分（6）、数据处理部分（7）、太阳能供电部分（8）安装于每级杆塔塔身，检测部分（4）安装于塔身主材处，将所安装杆塔塔号储存于数据处理部分的单片机中，将杆塔主材自身的倾斜角度储存于检测部分的单片机中，终端报警部分（9）安装于变电站工作间内；

3）检测部分（4）采用加速度传感器和倾角传感器A采集到杆塔主材倾斜度，将其放大处理后经过A/D转换输入单片机D，减去杆塔主材自身倾斜度，取绝对值，得到杆塔的倾斜度，并将杆塔倾斜度传数据送至数据处理部分E；

4）数据处理部分（7）判断检测部分（4）传来的杆塔倾斜度数据是否超过设计标准值；

5）当判断检测部分（4）传来的杆塔倾斜度数据超过标准值时，数据处理部分（7）会生成杆塔倾斜数据，将该数据通过信号发射部分（5）以无线信号形式周期性发出，信号格式为：XXX YYYYY ZZZ，XXX代表发生倾斜的杆塔塔号，YYYYY代表杆塔倾斜度，ZZZ代表信号目标杆塔塔号；当该信号连续发送五个个周期后，数据处理部分修改该信号为XXX YYYYY ZZZ+1，将修改后的信号继续通过信号发射部分（5）以无线信号形式周期性发出；

6）附近杆塔的信号接收部分（6）收到无线信号，数据处理部分（7）判断该信号中目标杆塔塔号与自身杆塔号是否对应；

7）当判断该信号中目标杆塔塔号与自身杆塔号对应时，数据处理部分（7）将该信号修改为:XXX YYYYY ZZZ+1，并由信号发射部分（5）将此信号发出，同时，信号发射部分（5）发出确认信号，确认信号格式为：XXX，XXX代表发出确认信号杆塔塔号；

8）附近杆塔的信号接收部分（6)收到确认信号，数据处理部分(7)判断此确认信号与自身发射的杆塔信号中目标杆塔塔号是否对应；

9）当判断对应时，该杆塔的信号发射部分(5)停止周期性工作；

10）杆塔倾斜信号依杆塔号逐级传送至平台终端报警部分(9)，终端报警部分(9)将最终接收到的无线信号转换直观的数字信息显示在微机屏幕，发出预警信号给出抢修信息。