[發(fā)明專利]輸電線路桿塔狀態(tài)在線監(jiān)測裝置及其檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610963936.3
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106404071B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 薛志航;鄧創(chuàng)
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發(fā)明輸電線路鐵塔監(jiān)測作業(yè)領域，一種脆弱地質環(huán)境下輸電線路桿塔狀態(tài)在線監(jiān)測裝置及其檢測方法。

背景技術

輸電電路的鐵塔，在電力工程中起著托舉電力導線并使之保持適當對地絕緣距離的作用。在結構工程專業(yè)術語中，鐵塔也稱之為塔架。依據結構形式和受力特點，輸電鐵塔可以分為拉線式和自立式兩種。對于拉線式鐵塔，不僅塔身的抗扭性交差，而且一旦鐵塔基礎發(fā)生沉降，則拉線會退出工作，這樣極易造成桿塔傾斜、進而結構失穩(wěn)，出現斷線倒塔的事故。相比之下，自立式輸電鐵塔具有不受地形限制、占地少而且穩(wěn)定性好的特點。因此，自立式鐵塔在電力系統(tǒng)中得到了廣泛采用。本發(fā)明主要針對自立式鐵塔的狀態(tài)監(jiān)測技術。

傳統(tǒng)的鐵塔狀態(tài)監(jiān)測依靠人工巡線開展。這種方法現在依然保留，但存在工作量大、準確度低、成本高等問題。后來出現了鐵塔在線狀態(tài)監(jiān)測技術，依照被測對象來分，大致可以分為兩種類型。一種是在塔身2/3處和塔頂布置傾斜傳感器，直接測量塔身的傾斜。另一類是在塔身上布置傾斜傳感器、應力傳感器、振動傳感器、微氣象傳感器、拉力傳感器、攝像頭等，獲得塔身全面的應力、應力、外觀和環(huán)境的全部數據。傳感器獲取的信息，一般會通過GPRS/GSM/CDMA/3G/4G、WiFi、Zigbee、藍牙、北斗等無線通信手段或者直接利用電力通信光纜，將數據傳回控制中心。控制中心的計算機依據獲取的信息，分析、判斷桿塔的安全狀態(tài)。這些傳感器和通信裝置，一般通過太陽能、蓄電池、小型風力發(fā)電、相線/地線感應取電等方式獲取電能。此外，還有一些技術發(fā)明是從傳感器上入手，如采用特殊的機械結構去測量桿塔的傾斜角度或者應用光纖傳感器取代電阻應力片去測量塔架應力等。上述這些新技術，相比于傳統(tǒng)的人工巡線，極大地提高了桿塔狀態(tài)監(jiān)測的準確程度，有利于電力系統(tǒng)的安全運行。但總的來看，現有這些技術發(fā)明在西南地區(qū)電網實際應用中，出現了一些問題：

1)以塔身傾斜作為唯一的標準判斷塔架的安全狀態(tài)，在實際中存在判據不充分的問題。依照現有技術，塔架出現傾斜現象，則依據傾斜角度的大小判斷塔架狀態(tài)的危險程度。有可能出現這么一種情況：塔基出現均勻的地質沉降但沒有造成明顯的鐵塔傾斜。雖然此時依據傾斜角度指標鐵塔是安全的，但塔架的安全系數已經降低，可能難以抵擋外加變化的荷載。因此，僅靠傾斜角度的當前檢測數據，難以全面反映系統(tǒng)的安全狀態(tài)。

2)對于構建了以塔身傾斜、導線拉力、塔材應力、攝像頭、微氣象等多源信息融合的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，雖然可以彌補單一傾斜數據判據不充分的弊端，但在實際應用中，限于當前的技術水平和現場的惡劣環(huán)境，往往出現測量和通信裝置供電難、傳感器故障率高、不同測試數據之間相互矛盾、系統(tǒng)可靠性低等情況。尤其是在我國西南山區(qū)，局部微氣象條件惡劣，地形地貌復雜多變，地質災害頻發(fā)，某些復雜的輸電鐵塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，在實際應用效果不佳。因此，針對山地不良地質環(huán)境，對輸電鐵塔狀態(tài)監(jiān)測技術進一步展開研究極有必要。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種脆弱地質環(huán)境下輸電線路桿塔狀態(tài)在線監(jiān)測裝置及其檢測方法，利用應變傳感器的特殊的位置布局，獲得能辨識桿塔狀態(tài)的數據，從而達到桿塔的在線監(jiān)測目的，起到桿塔不安全的情況下做到及時報警。

輸電線路桿塔狀態(tài)在線監(jiān)測裝置，包括至少2個應變傳感器，所述應變傳感器安裝在塔身與塔基之間的橫隔上，橫隔包括矩形框式的橫隔主材和設置橫隔主材內的橫隔斜材，相鄰橫隔斜材交叉設置，應變傳感器設置在非同一個橫隔斜材上，2個應變傳感器的布置方向的夾角小于180度且大于0度。