[發明專利]輸電桿塔傾斜角度在線監測方法

有效

• 申請號: 201210525328.6
• 申請日: 2012-12-08
• 公開（公告）號: CN103017732A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李淮海;王璋奇;李峰;李恒遙;梁偉;李淮江;李潔;江文強
• 申請（專利權）人: 安徽省電力公司淮北供電公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及輸電線路的監測技術，更具體地說，涉及一種輸電線路在線監測方法，該方法可用于采煤塌陷區輸電桿塔傾斜狀態監測。

背景技術

礦區地下煤層采空后，其上覆蓋的巖層將失去支撐，原有的平衡條件被打破，使得覆蓋巖層產生變形，并塌落破壞，最后導致地表大面積下沉、凹陷。我國是煤炭開采大國，隨著開采量的增加，因采煤造成的塌陷區日益擴大，越來越多的高壓輸電線路不得不穿越煤礦采空區。由于輸電鐵塔多采用分裂式基礎，受地表變形的影響，鐵塔基礎將有可能發生不均勻沉降、傾斜、水平滑移等，從而在塔身下部產生較大的附加應力，造成塔體局部破壞甚至整體倒塔。

為了保證輸電線路的運行安全，電力部門一般采用定期巡檢的辦法來監測輸電桿塔的運行情況，然而采煤塌陷區地面塌陷隨機性很大，地面沉降速度往往很快，采用定期巡檢的方法很難及時發現并處理桿塔基礎的變形，這為采空區內輸電線路的正常運行埋下了安全隱患，因此研究煤礦采空區內輸電桿塔傾斜狀態的在線監測技術，對于確保輸電線路的安全運行具有重要現實意義。

從目前公開的輸電桿塔傾斜監測方法來看，主要有兩大類：第一類是通過在桿塔頂部安裝傾角傳感器，來監測桿塔的傾斜狀態；另一類是通過在塔身上安裝應變傳感器，通過測量桿塔的變形來監測傾斜角度。根據《110～500kV架空電力線路施工及驗收規范》（GB?50233-2005）要求，輸電線路運行時桿塔傾斜率不超過千分之三（0.17度），這是電力部門巡檢時的重要參考值。若采用傾角傳感器精確監測如此小的角度值，無論是從經濟性還是實用性方面都存著諸多問題；而采用應變傳感器測量塔身應變的方法，只能應用于電桿、鋼管桿等結構形式的輸電塔，而對于應用廣泛的格構式角鋼塔，則很難建立塔身應變與傾斜角度之間的直接關系，其應用范圍也受到了限制。從上面的分析可以看出，現有的輸電桿塔傾斜監測方法，在實際應用時存在著經濟性、實用性和使用范圍的限制，并沒有完全解決輸電桿塔傾斜監測的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種輸電線路桿塔傾斜在線監測方法，通過監測一些對于桿塔傾斜更為敏感的測量值，以便能夠長時間可靠地對輸電桿塔的傾斜角度進行高精度的監測。

為實現上述發明目的，本發明解決其技術問題采用的技術方案包括以下步驟：

1、采集輸電桿塔的被監測信號并生成監測數據；

所述的監測數據包括：架空線張力、絕緣子串傾角、風速、風向、環境溫度；

2、將所述監測數據實時傳送到在線監測服務器，在線監測服務器根據塔-線體系數學模型對監測數據進行處理，并生成基于前述數學模型的計算數據，用戶可以通過所述在線監測服務器對所述監測數據和計算數據進行瀏覽和分析；

3、所述在線監測服務器再將監測數據和計算數據實時傳送到遠方數據服務器進行保存，使專家或者遠程用戶可通過監測終端，經由與所述數據服務器連接的Web服務器對所述監測數據和計算數據進行瀏覽和分析；

4、對監測結果進行判定：如果桿塔傾斜率小于千分之三則表明桿塔正常；如桿塔傾斜率大于千分之三，但小于千分之六，則表明桿塔需要維護；如果桿塔傾斜率大于千分之六，則表明桿塔需要更換；

其中，所述步驟（1）和（2）中，采用GPRS/GSM通訊方式進行數據通訊；所述步驟（3）中，采用TCP/IP互聯網傳輸控制協議來完成數據的傳送。

本發明的另一方面還提供了基于上述方法而采用的輸電線路桿塔傾斜在線監測系統，其包括現場信號模塊、數據采集模塊、在線監測服務器、數據傳輸模塊、用戶處理模塊；

所述的現場信號模塊由拉力傳感器、高精度傾角傳感器、風速風向傳感器、溫度傳感器組成；所述的數據采集模塊采集輸電桿塔的被監測信號并生成監測數據；所述的監測數據包括：架空線張力、絕緣子串傾角、風速、風向、環境溫度；所述的數據傳輸模塊由數據服務器、Web服務器組成；

數據采集模塊的數據采用GPRS/GSM通訊方式傳輸到在線監測服務器，在線監測服務器處理采集數據并把數據通過數據傳輸模塊傳送到用戶處理模塊。

在本發明中，所述監測數據和計算數據包括實時數據和歷史數據，實時數據是指連續地由GPRS?DTU（數據終端設備，Data?Terminal?Unit）通訊模塊或GSM短信發送模塊發送，并從GSM短信接收模塊接收到的監測數據；歷史數據是指從GSM短信接收模塊內存中下載到數據服務器的或存儲于用戶在線監測服務器數據庫內的過去的監測數據和計算數據。