[發明專利]一種輸電線路桿塔形變三維監測方法

有效

• 申請號: 201410147010.8
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103968799A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 余雷;涂明;張煥青;劉曉華;張雪峰;周贊東;曾勝強
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明屬于電力系統運行領域，涉及一種利用拉力傳感器的三維監測輸電線路桿塔形變方法。

背景技術

輸電線路廣泛分布在偏遠地區，導線架設于高山、峽谷、樹林、河流等復雜地形，常年受大自然的環境影響，特別是在冬季輸電線路的桿塔容易受覆冰等外力影響產生形變，從而引起倒塔等嚴重事故。同時輸電線路還有受人類生產、生活的影響，如公用事業基礎建設中的輸電線路走廊附近土方開挖，塔材被盜等，危及到線路的安全運行。

有鑒于此，本發明提供一種輸電線路桿塔形變三維監測方法，以滿足實際應用需要。

發明內容

本發明的目的是：克服現有技術的不足，提供一種輸電線路桿塔形變三維監測方法，利用分布在桿塔上的拉力傳感器采集桿塔的拉力數據，并以此來分析桿塔形變，并通過三維立體畫面的展現桿塔的受力情況，實現對桿塔形變，外力破壞等情況的遠程、實時、動態監測，在達到最大載荷之前發出報警，及時通知管理部門采取措施，有助于提前做出搶修預案。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種輸電線路桿塔形變三維監測方法，其特征在于，采用多個拉力傳感器、多個無線發射器及監測中心系統實現，所述拉力傳感器分布在桿塔上多個位置，用于采集桿塔上不同位置的受力數據；所述無線發射器安裝在桿塔頂部，用于將拉力傳感器所采集到的數據以及傳感器編號轉換成無線信號通過無線網絡發送到監測中心系統；所述監測中心系統接收到無線信號后，將拉力值進行計算處理得到該處塔材的載荷值并在桿塔三維模型上實時顯示出來，所述監測方法包括如下步驟：

1）根據實際桿塔圖紙尺寸數據在監測中心系統中搭建桿塔的三維模型；

2）利用安裝在桿塔頂部的無線發射器將分布在桿塔上拉力傳感器采集到的桿塔各點的受力情況，傳感器編號通過無線網絡傳回監測中心系統；

3）監測中心系統將拉力值通過計算處理得到該處塔材載荷值，與該位置警戒值比較，若當前載荷值小于警戒值，則返回第2步；若當前載荷值超過警戒值，則系統在三維畫面上，對該傳感器點對應受力塔材成黃色，并用標簽標識受力方向以及數值；

4）監測中心系統將當前載荷值與該監測位置安全值相比較，若當前值小于安全值，則返回第2步；若當前載荷值超過安全值，則系統在三維畫面上，對該傳感器點對應受力塔材標成紅色，用標簽標識受力方向以及數值，并發出報警信號。

如上所述的輸電線路桿塔形變三維監測方法，其特征在于，所述監測中心系統包含有以下功能：通過無線網絡接收拉力數據并計算塔材的載荷值；建立已安裝拉力傳感器的桿塔的三維模型，并對安裝點進行受力分析；對當前載荷值與受力分析值進行比較判斷，若發生危險發出報警信號。

本發明的有益效果是：1、本發明能采集輸電線路桿塔的受力情況，通過無線網絡將采集到的數據發送到監測中心服務器上，實現輸電線路桿塔受力情況的遠程實時在線監測；

2、本發明將輸電線路桿塔的受力情況實時地反映在三維畫面上，并與設計值進行對比，判斷是否桿塔狀態是否安全；

3、本發明可動態監測桿塔的形變，覆冰載荷過大等情況，并可在桿塔載荷過大時提前發出預警，通知檢修人員做好檢修預案。

附圖說明

圖1為本發明的實施方法示意圖。

圖2為本發明的監測方法流程圖。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權利要求書限定范圍之內。

附圖中的符號說明：1—拉力傳感器，2—無線發射器，3—監測中心系統。

如圖1所示，本發明由拉力傳感傳感器1、無線發射器2、監測中心系統3組成。

結合圖1、圖2所示，本發明的工作過程是：

1、首先，監測中心系統利用三維建模技術，根據實際桿塔圖紙尺寸數據在監測中心系統中搭建桿塔的三維模型，模型初始顏色為白色，并標識出各監測點位置設計承受載荷值。

2、桿塔在運行過程中由于受環境影響，特別是覆冰時期，或者塔材被盜等環境因素的影響，桿塔受力情況會發生變化，分布在桿塔上的多個拉力傳感器將采集桿塔各點的實時拉力數據值。

3、無線發射器利用無線網絡將各位拉力傳感器傳感器采集到的桿塔各點的拉力數據值傳回監測中心系統。

4、監測中心系統將拉力值通過計算處理得到該處塔材載荷值。