CN201637403U - 杆塔倾斜在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种杆塔倾斜在线监测系统，该杆塔倾斜在线监测系统包括数据采集单元、接收基站以及与接收基站相连的主站计算机；数据采集单元通过GSM/SMS无线网络将采集的数据传输到接收基站。本实用新型提供了一种可实时对杆塔倾斜情况进行数据采集、功耗低、安全可靠以及适用范围广的杆塔倾斜在线监测系统。

Description

杆塔倾斜在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种杆塔倾斜测试系统，尤其涉及一种杆塔倾斜在线监测系统。

背景技术

随着我国工业化日趋成熟和电力设备智能升级改造的不断深化，要求电网运行逐步转型走向智能化、节约化的经营模式。输变电设备的智能化运行监控管理就成为升级改造的重要环节。通过在线监测系统实时数据，研究分析实物现场变化趋势以及构成因素，提供技改重点要点。

在线路管理中，发现多级杆塔发生倾斜，原因是杆塔所在处多为山地滑坡区、采空区等不良地质环境区段。一般杆塔倾斜多为隐形故障，常规目视巡线不便及时发现故障而导致故障持续时间过长和故障爆发突然性现象比较普遍。在日常巡视过程中难以及时发现异常故障报警给管理人员。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可实时对杆塔倾斜情况进行数据采集、功耗低、安全可靠以及适用范围广的杆塔倾斜在线监测系统。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种杆塔倾斜在线监测系统，其特殊之处在于：所述杆塔倾斜在线监测系统包括数据采集单元、接收基站以及与接收基站相连的主站计算机；所述数据采集单元通过GSM/SMS无线网络将采集的数据传输到接收基站。

上述数据采集单元包括电源、与电源相连的倾角传感器以及信号发送器；所述信号发送器和倾角传感器相连。

上述数据采集单元还包括信号放大器，所述倾角传感器通过信号放大器和信号发送器相连。

上述倾角传感器是微电流倾角传感器。

上述电源是太阳能电池板、锂电池或干电池。

上述信号放大器是游标型智能信号放大器。

本实用新型的优点是：

1、采集数据准确快捷。本实用新型通过高度模拟集成的MSP430F2xx MCU(中央处理器)架构能够满足系统的数据采集、处理、存储要求。该器件集成了高达120KB的片上存储器，并支持20位地址字，因此将总体可寻址存储(无翻页)容量提升至1MB，从而支持更复杂程序的开发。各种模拟与数字外设选项支持终端产品的增强特性，同时还降低了系统成本与功耗。例如，仅0.5uA的待机功耗几乎不会造成电池消耗，而且待机模式的快速唤醒功能还进一步降低了电池负载。MCU具备1.8至3.6V的宽泛工作电压范围，而灵活的时钟架构使设计人员能够实施选定的处理速度与工作电压。由于在3.3V电压下实现了16MHz的全速处理器状态，电池使用寿命与系统成本得以进一步优化，为满足电源设计要求留有了余地。

2、功耗低。本实用新型采用以太阳能电池对蓄电池进行浮充的供电方式，并采用微处理器对电池特性进行实时检测，严格按照蓄电池充放电特性曲线进行充电控制，从而大大延长了蓄电池的使用寿命。数据采集单元采用超低功耗微处理器及其它低功耗器件，降低整机工作电流。系统同时采用系统休眠、待机及定时开机的工作方式，使系统整机平均耗电低于3mA，即使在无阳光情况下也可连续运行30天，从而可使其常年运行。

3、安全可靠。本实用新型基于遥测及抗干扰技术的杆塔倾斜在线监测系统，采用移动通信运营商成熟的SMS业务进行数据的传递业务。因此利用单片机作为数据采集终端，完成采集数据并将数据打包发送至主站是完全安全可靠的。同时，本实用新型采用具有状态监测及自动重连功能的底层通信模块，提高了远程通信系统的可靠性和灵活性。系统应用底层通讯单元开发远程数据通信软件，很好地完成了数据自动通信功能。在高电压、大电流的强电场环境中，以微电子线路为主体的微处理器、计算机及网络等监测装置常受到强电磁辐射、雷电冲击、高频噪声和谐波干扰等，引起系统可靠性降低，轻则产生误动作，重则系统“死机”。为解决抗干扰问题，系统在硬件和软件两方面都采用了相应措施。在硬件方面，除少数传感器外，整个杆塔倾斜采集单元都置于完全屏蔽的屏蔽盒中，而对于传感器的输入接口，也采取了防渗、防串扰等措施，确保接口的可靠性；系统采用屏蔽盒内多层隔离的方法，防止大信号串入烧坏核心电路；采用冗余设计，确保即使出现某个传感器失效，系统仍能正常工作。在软件方面，微处理器软件除设置有常用的看门狗、防飞指令外，还设置有大量的错误陷阱及标志，一旦程序出现任何问题，系统都能采取复位、自动纠错等方式自行维护，保证软件常年正常运行。另外，对于一些重要数据和标志，系统还采用多重备份的方式对其进行保护。分析软件可以对杆塔长期工作的各种状态参数作出趋势图。在趋势图上能迅速读出任一点所对应的日期、时间及特征参量值，它可以反映出特征值的变化过程，还可预测早期杆塔倾斜故障的发生。对超标杆塔倾斜状况及时进行多种方式预报警，指导检修和维护。

4、适用范围广。本实用新型所提供的杆塔倾斜在线监测系统，不仅可以应用在66KV-500KV的输电线路中运行杆塔的在线状态监测还可以应用于66KV-500KV的变电站中运行杆塔的在线状态监测，应用范围相当广阔。

附图说明

图1为本实用新型框架结构示意图；

图2为本实用新型较佳实施例结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供了一种杆塔倾斜在线监测系统，该杆塔倾斜在线监测系统包括数据采集单元、接收基站以及与接收基站相连的主站计算机；数据采集单元是通过GSM/SMS无线通信网络或现有的有线网络将采集的数据传输到接收基站，最好采用常用的无线通信网络进行数据的传输。

数据采集单元包括电源、与电源相连的倾角传感器、信号放大器以及信号发送器；倾角传感器通过信号放大器和信号发送器相连，如果没有信号放大器也完全可以实现本实用新型的工作特点，只是缺少信号放大器后会使采集的数据传输速度慢，倾角传感器是微电流倾角传感器。

电源可以是太阳能电池板、锂电池或干电池，只要能为本实用新型进行供电就是可行的，最好能使用太阳能电池板，这样既利于环保也延长了本实用新型的使用寿命。信号放大器是游标型智能信号放大器或现有的其他信号处理放大器，只要能将采集得到的电流信号放大就是完全可行。

参见图2，本实用新型在工作时，首先将数据采集单元安装在铁塔主横担上，通过特制的电磁屏蔽技术将信号引入微电流倾角传感器中，信号经微电流倾角传感器进行采样后，通过隔离、降噪等方式进行调理，再由游标型智能放大器对信号进行最优增益放大后送入微处理器进行处理，并将采样数据结果打包存储，然后经信号发送器通过GSM/SMS传至接收基站，接收基站处理数据后向相关人员发出报警信号；另一种为轮循模式：在预定的时间内由接收基站发出控制指令，通知每一数据采集单元将其所有数据通过GSM/SMS传输到接收基站，基站接收系统对这些大量的数据进行分析处理写入主站计算机。分析查询系统对主站计算机的数据进行统计分析、模糊判断、近似推理等方法分析处理，计算出运行杆塔倾斜状况和发展趋势。

Claims (6)

1.一种杆塔倾斜在线监测系统，其特征在于：所述杆塔倾斜在线监测系统包括数据采集单元、接收基站以及与接收基站相连的主站计算机；所述数据采集单元通过GSM/SMS无线网络将采集的数据传输到接收基站。

2.根据权利要求1所述的杆塔倾斜在线监测系统，其特征在于：所述数据采集单元包括电源、与电源相连的倾角传感器以及信号发送器；所述信号发送器和倾角传感器相连。

3.根据权利要求2所述的杆塔倾斜在线监测系统，其特征在于：所述数据采集单元还包括信号放大器，所述倾角传感器通过信号放大器和信号发送器相连。

4.根据权利要求2或3所述的杆塔倾斜在线监测系统，其特征在于：所述倾角传感器是微电流倾角传感器。

5.根据权利要求4所述的杆塔倾斜在线监测系统，其特征在于：所述电源是太阳能电池板、锂电池或干电池。

6.根据权利要求5所述的杆塔倾斜在线监测系统，其特征在于：所述信号放大器是游标型智能信号放大器。

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