一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法

文档序号:1886958 发布日期:2021-11-26 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法 (System and method for monitoring and early warning inclination of transmission tower ) 是由 姚素刚 彭文国 王成全 邱峰 宋伟 高涛 高彩凤 朱彬彬 张沛兵 许�鹏 于 2021-08-11 设计创作,主要内容包括:本公开提供了一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法,包括依次连接的数据采集装置、无线通信装置、服务器以及移动终端;所述数据采集装置与无线通信装置无线连接,将实时采集的输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度发送给服务器;所述服务器被配置为对采集的输电杆塔倾斜角度以及输电杆塔下地基的沉降程度与设定的阈值进行比较判断,并将判断结果发送给移动终端;移动终端根据判断结果进行报警;本公开实现了对输电杆塔的倾斜角度的实时有效的监测预警,通过对输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度进行综合分析处理,并与设定的阈值进行比较,提高了对于输电杆塔倾斜角度的监测预警的准确性。(The invention provides a system and a method for monitoring and early warning the inclination of a transmission tower, which comprise a data acquisition device, a wireless communication device, a server and a mobile terminal which are sequentially connected; the data acquisition device is wirelessly connected with the wireless communication device and sends the real-time acquired inclination angle of the transmission tower and the foundation settlement degree under the transmission tower to the server; the server is configured to compare and judge the acquired transmission tower inclination angle and the settlement degree of the foundation under the transmission tower with a set threshold value, and send a judgment result to the mobile terminal; the mobile terminal gives an alarm according to the judgment result; the method and the device realize real-time effective monitoring and early warning of the inclination angle of the transmission tower, comprehensively analyze and process the inclination angle of the transmission tower and the foundation settlement degree under the transmission tower, and compare the inclination angle with the set threshold value, so that the accuracy of monitoring and early warning of the inclination angle of the transmission tower is improved.)

一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法

技术领域

本公开属于电力设备在线监测技术领域,具体涉及一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的

背景技术

信息,不必然构成在先技术。

输电线路杆塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构,使得导线与导线、导线与杆塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式结构。输电线路基本上都采用架空线路,由于线路架设在空中,需要承受自重、风力、暴雨和冰雪等机械力的作用和风沙等有害气体的侵蚀,运行条件十分恶劣。在沙漠地带、高盐土质区、采空区和山地滑坡区等不良地质区,在重力、应力、自然力扰动作用下,杆塔地基容易变形,导致杆塔倾斜、甚至倒塔断线,使供电线路陷于瘫痪,严重影响人们的生产生活,造成巨大损失。

矿区地下煤层采空后,其上覆盖的岩层将失去支撑,原有的平衡条件被打破,使得覆盖岩层产生变形,并塌落破坏,最后导致地表大面积下沉、凹陷。我国是煤炭开采大国,随着开采量的增加,因采煤造成的塌陷区日益扩大,越来越多的高压输电线路不得不穿越煤矿采空区。由于输电铁塔多采用分裂式基础,受地表变形的影响,铁塔基础将有可能发生不均匀沉降、倾斜、水平滑移等,从而在塔身下部产生较大的附加应力,造成塔体局部破坏甚至整体倒塌。

因此,造成输电杆塔倾斜的原因有很多,而现有的输电杆塔倾斜监测方法及系统只是对输电杆塔倾斜角度进行监测,而未考虑到地基的沉降变化对输电杆塔倾斜角度的影响,导致对于输电杆塔倾斜角度的监测不准确,无法做到及时有效的预警。

发明内容

为了解决上述问题,本公开提出了一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法,本公开实现了对输电杆塔的倾斜角度的实时有效的监测预警,通过对输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度进行综合分析处理,并与设定的阈值进行比较,提高了对于输电杆塔倾斜角度的监测预警的准确性。

根据一些实施例,本公开的第一方面提供了一种输电杆塔倾斜监测预警系统及方法,采用如下技术方案:

一种输电杆塔倾斜监测预警系统,所述系统包括依次连接的数据采集装置、无线通信装置、服务器以及移动终端;

所述数据采集装置被配置为实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度;

所述数据采集装置与无线通信装置无线连接,将实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度发送给服务器;

所述服务器被配置为对实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度与设定的阈值进行比较判断,并将判断结果发送给移动终端;

所述移动终端被配置为用于获取服务器的判断结果,当实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度大于设定的阈值时,移动终端进行报警;否则,不报警。

根据一些实施例,本公开的第二方面提供了一种输电杆塔倾斜监测预警方法,采用如下技术方案:

一种输电杆塔倾斜监测预警方法,包括:

实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度;

对实时采集的输电杆塔倾斜角度以及输电杆塔下地基的沉降程度与设定的阈值进行比较判断;

当实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度大于设定的阈值时,移动终端进行报警;否则,不报警。

根据一些实施例,本公开的第三方面提供了一种电子设备,采用如下技术方案:

一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成如上所述的一种输电杆塔倾斜监测预警方法的步骤。

根据一些实施例,本公开的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,采用如下技术方案:

一种计算机可读存储介质,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成如上所述的一种输电杆塔倾斜监测预警方法的步骤。

与现有技术相比,本公开的有益效果为:

本公开实现了对输电杆塔的倾斜角度的实时有效的监测预警,通过对输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度进行综合分析处理,并与设定的阈值进行比较,提高了对于输电杆塔倾斜角度的监测预警的准确性。

本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本公开的实践了解到。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。

图1是本公开的实施例1中一种输电杆塔倾斜监测预警系统的结构图;

图2是本公开的实施例2中一种输电杆塔倾斜监测预警方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要注意的是,附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的方法和系统的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,所述模块、程序段、或代码的一部分可以包括一个或多个用于实现各个实施例中所规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为备选的实现中,方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,或者它们有时也可以按照相反的顺序执行,这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是,流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合,可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示,本实施例1提供一种输电杆塔倾斜监测预警系统,所述系统包括依次连接的数据采集装置、无线通信装置、服务器以及移动终端;

数据采集装置被配置为实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度;

数据采集装置与无线通信装置无线连接,将实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度发送给服务器;

服务器被配置为对实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度与设定的阈值进行比较判断,并将判断结果发送给移动终端;

移动终端被配置为用于获取服务器的判断结果,当实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度大于设定的阈值时,移动终端进行报警;否则,不报警。

作为一种或多种实施方式,无线通信装置选用ZigBee模块,是根据IEEE 802.15.4协议规定的技术,是一种短距离、低功耗、高可靠的无线通信技术;ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通信距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无线扩展。它最多可由65000个无线数传模块所组成一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通。

作为一种或多种实施方式,数据采集装置包括数据采集装置1~N,N为输电杆塔的数量,相对应的,无线传输装置也包括无线传输装置1~N,N为输电杆塔的数量,数据采集装置的数量与无线传输装置的数量一致。

数据采集装置包括设置在每个输电杆塔上的倾斜角度监测设备以及设置在每个输电杆塔地下的地基沉降监测设备;

倾斜角度监测设备包括安装在输电杆塔上的倾角传感器以及定位传感器;倾角传感器以及定位传感器分别与无线通信装置连接。

地基沉降监测设备包括埋设在输电杆塔下方地基内的位移传感器和无线发射模块;位移传感器与无线发射模块连接,无线发射模块与无线通信装置连接将输电杆塔下方的地基沉降程度发送给服务器;

将输电杆塔下方地基分层,在每层地基上均设置多个所述位移传感器实时监测每个输电杆塔下方的地基沉降位移量;同层地基上的多个位移传感器包括:设置在输电杆塔下方地基的中心位移传感器,围绕中心位移传感器设置在输电杆塔下方地基的多个内部位移传感器,以及围绕多个内部位移传感器设置在输电杆塔外周下方地基的多个外部位移传感器;不同层地基上的多个位移传感器沿高度方向位置对应,本实施例采用地基分层的形式对输电杆塔下的地基沉降程度进行监测,能够提高地基沉降监测的精度。

服务器根据同层地基上的地基中心沉降位移量和每个地基内部沉降位移量之间的差值,以及预先获得的中心位移传感器和每个内部位移传感器之间的水平距离,确定中心位移传感器和每个内部位移传感器之间的第一倾角;服务器根据同层地基上的地基中心沉降位移量和每个地基外部沉降位移量之间的差值,以及预先获得的中心位移传感器和每个外部位移传感器之间的水平距离,确定中心位移传感器和每个外部位移传感器之间的第二倾角;服务器根据同层地基上的每个地基内部沉降位移量和对应的地基外部沉降位移量之间的差值,以及预先获得的每个内部位移传感器与对应的外部位移传感器之间的水平距离,确定每个内部位移传感器与对应的外部位移传感器之间的第三倾角;第一倾角、第二倾角和第三倾角的获得可以直观的获知地基监测点的相对沉降情况。

服务器分别与无线通信装置和所述移动终端通信连接,其中,服务器包括数据接收模块、云平台处理端和数据发送模块;所述数据接收模块用于接收无线通信装置发送的实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度;

云平台处理端获取数据接收模块接收的实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度数据进行综合分析处理,形成输电杆塔的倾斜角度和输电杆塔下的地基沉降程度的输电杆塔数据库;不断实时更新输电杆塔的倾斜角度和输电杆塔下的地基沉降程度的数据并与设定的阈值进行比较,当输电杆塔数据库中的数据大于设定的阈值时,数据发送模块将输电杆塔的倾斜异常和输电杆塔下的地基沉降异常的信号以及相应的异常数据发送给移动终端进行报警,及时提醒工作人员进行相关的操作。

移动终端包括显示模块、报警模块以及信号接收模块;所述信号接收模块分别与显示模块、报警模块连接;

信号接收模块接收服务器的数据发送模块发送的异常信号以及异常数据;所述信号接收模块将异常信号发送给报警模块,所述报警模块启动并报警提醒工作人员进行相应处理;信号接收模块将异常数据发送给显示模块进行显示,便于工作人员进行查看。

作为一种或多种实施方式,该系统还包括供电模块,服务器和移动终端的供电可采用蓄电池供电的方式进行供电;

而数据采集装置和无线传输装置工作在野外,环境条件恶劣,太阳能供电容易受连阴雨、沙尘、暴雪等天气的影响,导致供电电压不稳定,影响装置的正常工作。因此,数据采集装置和无线传输装置的电源部分一方面利用太阳能电板供电,另一方面利用可充电锂电池作为备用电源进行供电。正常工作时,数据采集装置和无线传输装置会自动检测备用电源的状态,如果备用电源的电量过低时,数据采集装置和无线传输装置会控制充电电路对备用电池进行充电,保证备用电池的可靠工作。

实施例2

本公开实施例2提供一种输电杆塔倾斜监测预警方法,包括:

实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度;

对实时采集的输电杆塔倾斜角度以及输电杆塔下地基的沉降程度与设定的阈值进行比较判断;

当实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度大于设定的阈值时,移动终端进行报警;否则,不报警。

对实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度与设定的阈值进行比较判断,具体过程包括以下步骤:

服务器云平台处理端对实时采集输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度进行预处理去噪;

针对每个输电杆塔形成每个输电杆塔对应的输电杆塔的倾斜角度以及输电杆塔下的地基沉降程度的输电杆塔子数据库;

将每个输电杆塔的输电杆塔子数据库组合成输电杆塔数据库;

将输电杆塔数据库中的输电杆塔的倾斜角度和输电杆塔下的地基沉降程度的数据并与设定的阈值进行比较;

当输电杆塔数据库中的数据大于设定的阈值时,服务器数据发送模块将输电杆塔的倾斜异常和输电杆塔下的地基沉降异常的信号以及相应的异常数据发送给移动终端。

实施例3

本公开实施例3提供一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成实施例2所述的一种输电杆塔倾斜监测预警方法的步骤。

实施例4

本公开实施例4提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成实施例2所述的一种输电杆塔倾斜监测预警方法的步骤。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

9页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:红外反射传感器识别DUT放平校准的方法及装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!