CN201569426U - 高压输电杆塔倾斜状况监测装置 - Google Patents

高压输电杆塔倾斜状况监测装置 Download PDF

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吴养东
范捷生
曹建新
李文栋
韩旭杉
段茂盛
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Abstract

本实用新型涉及一种状况监测装置，特别是一种实时、在线、准确的监测并采集输电杆塔的风速、风向、雨量等运行环境的气象数据及输电线路杆塔的倾斜状况数据，将实时监测到的信息发到后台专家数据分析及报警处理系统，绘制倾斜变化曲线，与系统中预先设定好的报警值最对比，做出对应得判断，并提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据，保证电网安全运行的高压输电杆塔倾斜状况监测装置。

Description

高压输电杆塔倾斜状况监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种状况监测装置，特别是一种实时、在线、准确的监测输电杆塔的风速、风向、雨量等运行环境及倾斜状况，并提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据，保证电网安全运行的高压输电杆塔倾斜状况监测装置。
背景技术
供电系统中的输电杆塔在经历诸如地震等自然灾害之后，一部分输电杆塔会倒塌，更多的输电杆塔出现了倾斜现象，一旦再次发生如余震、狂风暴雨、泥石流等自然灾害后，输电线路穿越地方的地质结构将会改变，这些改变极有可能导致已经在前一次自然灾害过后发生倾斜的输电杆塔再次发生倒塌事故，目前还没有一种监测装置能够实时、准确地监测输电杆塔的状态，提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稳定可靠、实用性强，并能够实时、在线、准确的监测输电杆塔的风速、风向、雨量等运行环境及倾斜状况，并提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据，保证电网安全运行的高压输电杆塔倾斜状况监测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：本实用新型所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置由前段监测设备及通讯系统和后台专家数据分析及报警处理系统组成；前段监测设备及通讯系统由设备箱体、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、倾斜角传感器、前端数据输入预处理系统、数据控制系统、数据发送设备、太阳能电池板、高效硅能电池、电源转换输出控制系统组成；设备箱体采用元棱角防感应雷设计，箱内在加装了一个无缝密封结构的内箱，用于保护电路部分，整个箱体做了防潮、防雨、防结露、防尘处理，使其稳定工作在各类恶劣环境条件下；前端数据输入预处理系统为超大规模集成电路，可将采集到的模拟数据转换为精确的数字信号；数据控制系统为工业级嵌入式系统，CUP专用芯片，保证数据处理的高效、稳定；数据发送设备采用华为专用GSM模块，保证数据传输的稳定和高效；电源转换输出控制系统可自动检测高效硅能电池中电量损耗，在高效硅能电池损耗较大的情况下，启动外供电源如太阳能电池板等对高效硅能电池进行充电；后台专家数据分析及报警处理系统采用3G通讯方式，保障了通讯的稳定和高效，数据库采用SQL数据库，数据分析系统，越限阀值报警系统等，报警手段可采用维护人员短信报警、电脑声光报警、网络EMAIL报警等综合手段来报警。
所述风速传感器、风向传感器、雨量传感器均采用气象专用传感器，倾斜角传感器采用航天航空军用传感器，保证了在各类恶略环境条件下，都可以采集到精确的数据。
所述数据发送设备的系统采用正常检测模式和报警检测模式两种情况，在正常检测模式，每天发送约10-24条采集数据；报警检测模式，按30秒发送一条数据的情况计算，每天发送约2880条数据；实际应用中可以根据实际情况调节1分钟或者5分钟发送一次数据。
所述太阳能电池板采用单晶硅高效转换，提供稳定、大功率的电力供应。
所述高效硅能电池在报警检测模式中，可以在无外供电源情况下满足10天左右的设备用电供应；在正常检测模式中，在无外供电源情况下满足30-60天的设备用电供应。
本实用新型的积极效果：本实用新型所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置，通过实时、在线、准确的监测输电杆塔的风速、风向、雨量等运行环境及倾斜状况，在遇到不正常情况时可提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据，方便快速实施缺陷的补救措施，该新型成功实施后取得预期成果，可以在电力系统推广应用，特别是在余震后的大风、暴雨季节，对于事故预警、早期处理具有十分重要的意义。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的系统结构意图
图2是本实用新型的控制原理图
图3是本实用新型的前端检测设备及通讯系统结构图
图中，1调度中心 2后台专家数据分析系统 3GSM/3G网络4输电杆塔 5前段监测设备及通讯系统 6输电工区负责人7企业内网 8输电专责 9通讯线路 10风速传感器11接口电路一 12风向传感器 13接口电路二14倾斜角传感器 15接口电路三 16雨量传感器17接口电路四 18时钟芯片 19太阳能电池板20电源转换输出控制系统 21高效硅能电池22接口电路五 23GSM通讯设备 24存储芯片25数据输入预处理系统 26数据控制系统 27数据发送设备28设备箱体
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置由前段监测设备及通讯系统(5)和后台专家数据分析(2)及报警处理系统组成；前段监测设备及通讯系统(5)由设备箱体(28)、风速传感器(10)、风向传感器(12)、雨量传感器(16)、倾斜角传感器(14)、前端数据输入预处理系统(25)、数据控制系统(26)、数据发送设备(27)、太阳能电池板(19)、高效硅能电池(21)、电源转换输出控制系统(20)组成；设备箱体(28)采用元棱角防感应雷设计，箱内在加装了一个无缝密封结构的内箱，用于保护电路部分，整个箱体做了防潮、防雨、防结露、防尘处理，使其稳定工作在各类恶劣环境条件下；前端数据输入预处理系统(25)为超大规模集成电路，可将采集到的模拟数据转换为精确的数字信号；数据控制系统(26)为工业级嵌入式系统，CUP专用芯片，保证数据处理的高效、稳定；数据发送设备(27)采用华为专用GSM模块，保证数据传输的稳定和高效；电源转换输出控制系统(20)可自动检测高效硅能电池中电量损耗，在高效硅能电池损耗较大的情况下，启动外供电源如太阳能电池板等对高效硅能电池进行充电；后台专家数据分析(2)及报警处理系统采用3G通讯方式，保障了通讯的稳定和高效，数据库采用SQL数据库，数据分析系统，越限阀值报警系统等，报警手段可采用维护人员短信报警、电脑声光报警、网络EMAIL报警等综合手段来报警。
所述风速传感器(10)、风向传感器(12)、雨量传感器(16)均采用气象专用传感器，倾斜角传感器(14)采用航天航空军用传感器，保证了在各类恶略环境条件下，都可以采集到精确的数据。
所述数据发送设备(27)的系统采用正常检测模式和报警检测模式两种情况，在正常检测模式，每天发送约10-24条采集数据；报警检测模式，按30秒发送一条数据的情况计算，每天发送约2880条数据；实际应用中可以根据实际情况调节1分钟或者5分钟发送一次数据。
所述太阳能电池板(19)采用单晶硅高效转换，提供稳定、大功率的电力供应。
所述高效硅能电池(21)在报警检测模式中，可以在无外供电源情况下满足10天左右的设备用电供应；在正常检测模式中，在无外供电源情况下满足30-60天的设备用电供应。
本实用新型的工作过程是：
通过将高压输电杆塔倾斜状况监测装置安装到输电杆塔适当的位置，采集输电线路风速、风向、雨量气象数据，监测输电线路杆塔顺、横的倾斜角度和偏移距离，将实时监测到的信息发到后台专家数据分析及报警处理系统，绘制倾斜变化曲线，自动生成记录图表，与系统中预先设定好的报警值最对比，做出对应得判断，主台信息可发布到局域网供多人浏览，且可根据需要设定返回信息的次数。

Claims (5)

1.高压输电杆塔倾斜状况监测装置，其特征在于：所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置由由前段监测设备及通讯系统和后台专家数据分析及报警处理系统组成；前段监测设备及通讯系统由设备箱体、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、倾斜角传感器、前端数据输入预处理系统、数据控制系统、数据发送设备、太阳能电池板、高效硅能电池、电源转换输出控制系统组成；设备箱体采用元棱角防感应雷设计，箱内在加装了一个无缝密封结构的内箱，用于保护电路部分，整个箱体做了防潮、防雨、防结露、防尘处理，使其稳定工作在各类恶劣环境条件下；前端数据输入预处理系统为超大规模集成电路，可将采集到的模拟数据转换为精确的数字信号；数据控制系统为工业级嵌入式系统，CUP专用芯片，保证数据处理的高效、稳定；数据发送设备采用华为专用GSM模块，保证数据传输的稳定和高效；电源转换输出控制系统可自动检测高效硅能电池中电量损耗，在高效硅能电池损耗较大的情况下，启动外供电源如太阳能电池板等对高效硅能电池进行充电；后台专家数据分析及报警处理系统采用3G通讯方式，保障了通讯的稳定和高效，数据库采用SQL数据库，数据分析系统，越限阀值报警系统等，报警手段可采用维护人员短信报警、电脑声光报警、网络EMAIL报警等综合手段来报警。
2.根据权利要求1所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置，其特征在于：所述风速传感器、风向传感器、雨量传感器均采用气象专用传感器，倾斜角传感器采用航天航空军用传感器，保证了在各类恶略环境条件下，都可以采集到精确的数据。
3.根据权利要求1所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置，其特征在于：所述数据发送设备的系统采用正常检测模式和报警检测模式两种情况，在正常检测模式，每天发送约10-24条采集数据；报警检测模式，按30秒发送一条数据的情况计算，每天发送约2880条数据；实际应用中可以根据实际情况调节1分钟或者5分钟发送一次数据。
4.根据权利要求1所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置，其特征在于：所述太阳能电池板采用单晶硅高效转换，提供稳定、大功率的电力供应。
5.根据权利要求1所述的高压输电杆塔倾斜状况监测装置，其特征在于：所述高效硅能电池在报警检测模式中，可以在无外供电源情况下满足10天左右的设备用电供应；在正常检测模式中，在无外供电源情况下满足30-60天的设备用电供应。
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