[發(fā)明專利]一種輸電線路桿塔監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210475230.8
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN115046528A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李孟軒;韓軍科;楊知;劉彬;李丹煜;趙斌濱;趙彬;劉毅;王劍;漢京善;孔小昂;姬昆鵬;劉暢;張國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01B17/00;G01C1/00;G01C9/00;G01H1/14;G01H1/16;G01H17/00;G01P15/18
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供了一種輸電線路桿塔監(jiān)測系統(tǒng)及方法，包括：監(jiān)測主模塊(1)和監(jiān)測從模塊(2)；所述監(jiān)測從模塊(2)設(shè)于桿塔中部，用于監(jiān)測塔腳沉降，獲取塔腳沉降數(shù)據(jù)，并將所述塔腳沉降數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測主模塊(1)；所述監(jiān)測主模塊(1)設(shè)于輸電線路塔腳，用于監(jiān)測桿塔振動和傾斜狀態(tài)，獲取桿塔振動數(shù)據(jù)和傾斜數(shù)據(jù)，根據(jù)所述桿塔振動數(shù)據(jù)、傾斜數(shù)據(jù)和接收的塔腳沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，得到桿塔狀態(tài)參數(shù)，本發(fā)明采取了主+從結(jié)構(gòu)，主模塊進(jìn)行振動、傾斜、外破隱患監(jiān)測并作為系統(tǒng)通訊的匯聚及統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)，從模塊可根據(jù)需要監(jiān)測沉降的塔腳數(shù)目靈活匹配；系統(tǒng)利用高集成度，小型化，低功耗的設(shè)計完成了輸電線路桿塔多維狀態(tài)量的統(tǒng)一監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電線路桿塔監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種輸電線路桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

輸電線路是進(jìn)行能源運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ溃旊娋€路桿塔是電力線路的主要承載體，其結(jié)構(gòu)安全性對線路運(yùn)行至關(guān)重要。但幾乎所有的輸電桿塔都分布在野外惡劣環(huán)境中，往往易產(chǎn)生各類安全事故。因此需要對輸電線路桿塔的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全天候監(jiān)控，來保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。若能在輸電桿塔發(fā)生傾斜、振動疲勞、沉降的初期，對桿塔的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測及預(yù)警，可為運(yùn)維工作爭取處置時間，有效地遏制事故的進(jìn)一步發(fā)展，保障電能安全高效的傳輸。

目前輸電桿塔監(jiān)測裝置還存在一些不足。1)集成度不足，現(xiàn)有的桿塔狀態(tài)如振動、傾斜、沉降等監(jiān)測方式多為分離式傳感裝置，往往需要在桿塔上布設(shè)大量傳感器及配套的數(shù)據(jù)采集、供電、電池及通訊終端，導(dǎo)致桿塔不堪重負(fù)；2)布設(shè)方式繁瑣，各傳感器需要布置在桿塔的不同位置，安裝步驟眾多，操作繁瑣；3)經(jīng)濟(jì)性不足，重復(fù)的設(shè)備建設(shè)采購導(dǎo)致重復(fù)投資，且傳感器均由不同廠商安裝，通訊協(xié)議不統(tǒng)一導(dǎo)致數(shù)據(jù)費(fèi)用重復(fù)收取。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種輸電線路桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

一種輸電線路桿塔監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：監(jiān)測主模塊1和監(jiān)測從模塊2；

所述監(jiān)測從模塊2設(shè)于桿塔中部，用于監(jiān)測塔腳沉降，獲取塔腳沉降數(shù)據(jù)，并將所述塔腳沉降數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測主模塊1；

所述監(jiān)測主模塊1設(shè)于輸電線路塔腳，用于監(jiān)測桿塔振動和傾斜狀態(tài)，獲取桿塔振動數(shù)據(jù)和傾斜數(shù)據(jù)，根據(jù)所述桿塔振動數(shù)據(jù)、傾斜數(shù)據(jù)和接收的塔腳沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，得到桿塔狀態(tài)參數(shù)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測從模塊2包括：天線模塊12、超聲波測距模塊11、傾角傳感器模塊14、運(yùn)算模塊15和通訊模塊16；

其中，所述天線模塊12與監(jiān)測主模塊1進(jìn)行無線連接；

所述超聲波測距模塊11、傾角傳感器模塊14、運(yùn)算模塊15、通訊模塊16和天線模塊12 依次進(jìn)行連接；

其中，所述超聲波測距模塊11，用于對塔腳距離進(jìn)行測量，獲取塔腳初始距離值和各時刻的距離值；

所述傾角傳感器模塊14，用于對塔腳傾角進(jìn)行測量，獲取塔腳初始傾角值和各時刻的傾角值；

所述運(yùn)算模塊15，用于根據(jù)所述塔腳初始距離值和塔腳初始傾角值，通過三角函數(shù)關(guān)系對監(jiān)測從模塊2進(jìn)行距離計算，獲取監(jiān)測從模塊2離地初始距離；并通過各時刻的塔腳距離值和各時刻的塔腳傾角值解算監(jiān)測從模塊2各時刻的離地距離；將所述各時刻的離地距離和所述監(jiān)測從模塊2離地初始距離進(jìn)行差值計算，獲取塔腳沉降數(shù)據(jù)；

所述通訊模塊16和天線模塊12，用于將所述塔腳沉降數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測主模塊1。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測從模塊2還包括：電池模塊13和太陽能電池板；

所述太陽能電池板，用于對所述電池模塊13進(jìn)行供電；

所述電池模塊13，用于為超聲波測距模塊11、傾角傳感器模塊14、運(yùn)算模塊15和通訊模塊16進(jìn)行供電。