隨著高壓輸電電網(wǎng)的擴(kuò)容建設(shè)，橫跨的面積越來越大，輸電桿塔的數(shù)量也越來越多；由于輸電桿塔較高，大多處于山坡、田野、沼澤、路邊的惡劣環(huán)境，常會(huì)引發(fā)桿塔倒塌歪斜，造成重大輸電安全事故，甚至?xí)?dǎo)致斷線斷電事故，嚴(yán)重影響輸電線路的安全運(yùn)行，故輸電桿塔姿態(tài)的安全監(jiān)護(hù)是十分重要的。

該項(xiàng)目為與山西省電力公司呂梁分公司合作項(xiàng)目，已通過國(guó)家安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)局鑒定，并頒發(fā)了產(chǎn)品合格證。項(xiàng)目要求利用先進(jìn)的GPS載波相位差分技術(shù)、傳感器技術(shù)、低功耗技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、太陽能應(yīng)用等技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種新的采空區(qū)山體及輸電桿塔平移監(jiān)測(cè)與預(yù)警裝置，將采空區(qū)山體及輸電桿塔姿態(tài)信息（包括水平平移距離、垂直平移距離、傾斜角度、風(fēng)速溫濕度等參數(shù)）通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控與管理中心。通過對(duì)采空區(qū)山體及輸電桿塔現(xiàn)場(chǎng)姿態(tài)信息的周期性監(jiān)測(cè)和后臺(tái)計(jì)算機(jī)軟件處理分析，使得管理人員及時(shí)了解輸電線路的運(yùn)行信息，將事故消滅在萌芽狀態(tài)。有效地減少由于輸電桿塔傾斜、沉降、位移等因素引起的電力事故。在巡視人員不易到達(dá)地區(qū)，可大大減少巡視次數(shù)。很大程度的解決輸電線路安全運(yùn)行和維護(hù)管理的難度問題，實(shí)現(xiàn)輸電線路的數(shù)字化管理。系統(tǒng)拓?fù)鋱D見下圖。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

工作原理

本系統(tǒng)是一種基于GPS載波相位差分技術(shù)的輸電桿塔姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。輸電桿塔姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站經(jīng)度坐標(biāo)、緯度坐標(biāo)和海拔坐標(biāo)，測(cè)量監(jiān)測(cè)移動(dòng)站輸電桿塔坐標(biāo)經(jīng)度、緯度和海拔參數(shù)，解算出更精確的監(jiān)測(cè)移動(dòng)站地理坐標(biāo)，結(jié)合監(jiān)測(cè)移動(dòng)站檢測(cè)傾角傳感器，利用輸電桿塔地理坐標(biāo)和傾斜角度互補(bǔ)校驗(yàn)方法分析輸電桿塔姿態(tài)，并判斷輸電桿塔平移或傾斜，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有事故隱患的輸電桿塔，并通知專業(yè)人員采取相應(yīng)措施，保護(hù)電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

在輸電桿塔的3000m范圍內(nèi)，平地上安裝監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站模塊。監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站模塊采集當(dāng)前該位置坐標(biāo)信息，通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)移動(dòng)站，監(jiān)測(cè)移動(dòng)站將桿塔姿態(tài)信息、周圍環(huán)境參數(shù)以及電池電量數(shù)據(jù)打包后通過GPRS通訊模塊發(fā)送至管理中心。管理中心根據(jù)各測(cè)點(diǎn)桿塔經(jīng)度、緯度、海拔以及傾斜角度等數(shù)據(jù)，利用相應(yīng)算法來判斷輸電桿塔的傾斜狀態(tài)及平移方向，及時(shí)給出預(yù)報(bào)警信息。此外，管理中心還可以3D模型顯示監(jiān)測(cè)移動(dòng)站當(dāng)前傾斜狀態(tài)。

本系統(tǒng)分為監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站、監(jiān)測(cè)移動(dòng)站和管理中心三部分。

監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站由低功耗單片機(jī)MSP430控制GPS模塊和射頻模塊工作狀態(tài)，主要負(fù)責(zé)定位基準(zhǔn)點(diǎn)的地理坐標(biāo)，并通過射頻網(wǎng)絡(luò)分享至周圍的監(jiān)測(cè)移動(dòng)站。

監(jiān)測(cè)移動(dòng)站由ARM9微處理器控制GPS模塊和射頻模塊工作狀態(tài)，利用射頻接收基準(zhǔn)站提供的基準(zhǔn)坐標(biāo)信息及GPS差分算法處理后數(shù)據(jù)，并根據(jù)GPS差分定位優(yōu)化算法處理后解算出更精確的位置坐標(biāo)。同時(shí)采集輸電桿塔傾斜角度、風(fēng)速和溫濕度等環(huán)境參數(shù)。將數(shù)據(jù)打包處理后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析方式接入監(jiān)控中心。

后臺(tái)管理中心由監(jiān)控中心服務(wù)器、客戶端等設(shè)備組成。監(jiān)控中心服務(wù)器主要負(fù)責(zé)接受監(jiān)測(cè)移動(dòng)站上傳的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)包解析處理、3D顯示輸電桿塔姿態(tài)、顯示相關(guān)參數(shù)、存儲(chǔ)、報(bào)警和打印等功能。同時(shí)給客戶端實(shí)時(shí)分享接受的數(shù)據(jù)，并管理客戶端狀態(tài)及權(quán)限。客戶端主要負(fù)責(zé)登陸監(jiān)控中心服務(wù)器，接受服務(wù)器分享的數(shù)據(jù)，3D顯示輸電桿塔姿態(tài)、顯示相關(guān)參數(shù)及報(bào)警等功能。

主要技術(shù)指標(biāo)：

功耗：2W以下（采集周期有關(guān)）

載波相位差分精度：1cm左右

傾斜角度精度：0.5°

差分距離：3500m（空曠區(qū)）

產(chǎn)品經(jīng)理：徐海輝 

北京創(chuàng)宇星通科技有限公司

聯(lián)系電話:13911163609 010-88571095/96-211 QQ:370071021

Email:xuhh36@163.com       網(wǎng)址：www.totosn.com