無線輸電桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置

監(jiān)測意義

   造成桿塔傾斜的因素大致分為兩部分，一部分是環(huán)境因素，比如桿塔周邊樹木生長過高壓線，惡劣的天氣危害和軟土質(zhì)區(qū)造成的桿塔松動(dòng)、滑移、沉降等。另一部分是人為因素，比如不法分子大量偷盜輸電桿塔塔材、斜拉線等設(shè)備，周邊施工安全距離不夠、野蠻施工、輸電桿塔周邊的挖沙取土等。這些都容易影響塔基的穩(wěn)定，造成桿塔傾斜，影響輸電線路的安全。

輸電桿塔的狀態(tài)關(guān)乎著輸電線路的安全運(yùn)行。一般輸電桿塔易受土質(zhì)及環(huán)境的影響，如土質(zhì)疏松、山體滑坡、泥石流、水土流失及采礦采石等。遇到類似易影響桿塔安全的線路區(qū)域，則需要加強(qiáng)巡檢力度。而人工巡檢很難精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)桿塔傾斜度的變化，這就需要有一套專門監(jiān)測桿塔是否有傾斜現(xiàn)象，提前感知桿塔傾斜，預(yù)防桿塔倒塌等事故發(fā)生。輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測的傾斜度，及時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給管理人員，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)采取措施解決桿塔傾斜現(xiàn)象。

系統(tǒng)概述

   我司自主研發(fā)的高壓無線輸電桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置，利用 MEMS 傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)，對位于冰災(zāi)、雪災(zāi)、泥石流、山體滑坡多發(fā)區(qū)、煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)區(qū)域內(nèi)電線桿塔，進(jìn)行雙向傾斜角度（平行于線路方向和垂直于線路方向）實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)桿塔傾斜角度超過設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)能夠通過GSM/CDMA/GPRS/4G 網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，提醒線路運(yùn)行負(fù)責(zé)人對線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采取相應(yīng)處置措施。

   該系統(tǒng)采用太陽能電池板+蓄電池供電方式，安裝方便。投入運(yùn)行后，可使運(yùn)營部門及時(shí)掌握桿塔工作情況，以有效防止因桿塔傾斜而引發(fā)的事故。

   本設(shè)備也可應(yīng)用于塔吊、廣告牌、橋梁、大壩、建筑物等對象的傾斜監(jiān)測。

系統(tǒng)組成

高壓輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測系統(tǒng)由硬件和軟件共兩大部分組成。

硬件組成

JC-TLOM400A  系統(tǒng)硬件部分由監(jiān)控服務(wù)器和若干監(jiān)測子站組成。其中監(jiān)測子站又由監(jiān)測子站主機(jī)、傾角采集單元（可內(nèi)置在主機(jī)）、太陽能電池板組成。傾角采集單元使用數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶的實(shí)際需求和使用現(xiàn)場環(huán)境，自由裁減。監(jiān)控服務(wù)器機(jī)可為各省公司配備的服務(wù)器，也可為用戶自行配備的普通計(jì)算機(jī)。

監(jiān)測子站

監(jiān)測子站內(nèi)置控制板、數(shù)據(jù)采集電路、GSM/CDMA/GPRS 或 3G 網(wǎng)絡(luò)通信模塊、充電管理電路、蓄電池等，該設(shè)備具備以下功能：

（1）從傾角數(shù)據(jù)采集單元或內(nèi)置的傾角傳感器獲取傾角數(shù)據(jù)；

（2）主動(dòng)按設(shè)定周期主動(dòng)上傳監(jiān)測桿塔傾角數(shù)據(jù)；

（3）實(shí)時(shí)響應(yīng)服務(wù)器指令，上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和一定范圍內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)；

（4）具有休眠、喚醒功能，以節(jié)省電源，休眠期間支持短信；

（5）具有失電數(shù)據(jù)保護(hù)功能；

（6）具有故障自診斷及自恢復(fù)功能；

（7）支持報(bào)警及報(bào)警閾值設(shè)定；

（8）支持遠(yuǎn)程復(fù)位；

（9） 支持聯(lián)網(wǎng)參數(shù)設(shè)定（更改及查詢服務(wù)器 IP、端口）；

（10）支持密碼設(shè)定、子站編號(hào)設(shè)定；

（11）支持校時(shí)及時(shí)間查詢；

（12）支持對設(shè)備供電電壓的監(jiān)測功能。

傾角采集單元

傾角采集單元內(nèi)置進(jìn)口 MEMS 高精度傾角傳感器，單獨(dú)安裝在塔體特定高度的位置。傾角采集單元由測子站主機(jī)供電，并與監(jiān)測子站主機(jī)之間采用RS485方式通信。

根據(jù)需要，可在塔體的不同高度分別安裝 1 臺(tái)傾角采集單元。若只需安裝 1 臺(tái)傾角采集單元，則可內(nèi)置在測子站主機(jī)內(nèi)部。

監(jiān)控服務(wù)器

監(jiān)控服務(wù)器為部署在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)，運(yùn)行監(jiān)控軟件，通過訪問 Internet 得到數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心對橫向傾斜、縱向傾斜等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、統(tǒng)計(jì)報(bào)表并結(jié)合桿塔自身設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析，完成桿塔傾斜的多參數(shù)預(yù)警功能。

軟件組成

監(jiān)控軟件可采用國網(wǎng)或南網(wǎng)統(tǒng)一開發(fā)的軟件，也可采購我公司開發(fā)的《JC-9000 高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)》程序，其主要功能如下：

 （1）具有實(shí)時(shí)、定時(shí)自動(dòng)接收監(jiān)控子站采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)功能；

 （2）具有遠(yuǎn)程設(shè)置數(shù)據(jù)采集密度功能；

 （3）具有自動(dòng)采集時(shí)間，并能向監(jiān)控子站發(fā)送對時(shí)命令功能；

 （4）具有終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測功能；

 （5）具備報(bào)警提示功能；多種報(bào)警方式，報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)人員手機(jī)上（多部手機(jī)）；

 （6）報(bào)警提示信息將提供報(bào)警測點(diǎn)的準(zhǔn)確地理位置、測點(diǎn)名稱以及本次報(bào)警的詳細(xì)時(shí)間，同時(shí)在平面圖上測點(diǎn)所在位置變成紅色；

 （7）具有設(shè)備管理功能和存儲(chǔ)服務(wù)功能；

 （8）本系統(tǒng)軟件平臺(tái)能夠同時(shí)在B/S及C/S方式下工作；

 （9）多方式遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程WEB、客戶端系統(tǒng)控制；

 （10）對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和輸出，根據(jù)需要選擇不同的測點(diǎn)、不同的時(shí)間段，將數(shù)據(jù)以各種報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖、曲線等方式顯示出來；

 （11）可根據(jù)其歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)可作出趨勢圖，來推斷桿塔傾斜的發(fā)展速度與趨勢，確定桿塔傾斜周期變化的規(guī)律；

 （12）具有無限擴(kuò)展功能；

 （13）各地市局的監(jiān)控中心與省公司監(jiān)控中心采用有線方式組網(wǎng)，省公司監(jiān)控中心可以直接調(diào)用各地市局監(jiān)控中心監(jiān)測的數(shù)據(jù)，了解桿塔運(yùn)行情況；

 （14）提供對外數(shù)據(jù)接口，可以與其它MIS系統(tǒng)互聯(lián)；

產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 采用進(jìn)口雙軸MEMS傳感器，測量精度高；

2. 自帶日歷時(shí)鐘及大容量存儲(chǔ)器，可本地保存采集數(shù)據(jù)，并為采集數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間戳；

3. 支持采用手機(jī)短信進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警接收和參數(shù)設(shè)置；

4. 配備低功耗液晶顯示屏和控制按鍵，實(shí)現(xiàn)本地顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)和配置參數(shù)；

5. 采用太陽能+鋰電池供電系統(tǒng)，體積輕巧，安裝維護(hù)方便；

6. 通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)；

7. 為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環(huán)境；

8. 系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計(jì)，采用動(dòng)態(tài)電源管理策略以滿足節(jié)電要求；

9. 支持受控采集和主動(dòng)采集方式，可通過后臺(tái)軟件設(shè)置采樣間隔（1分鐘~24小時(shí)）；

10. 備完善的后臺(tái)軟件，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表、打印、曲線圖繪制等功能，可對桿塔狀態(tài)進(jìn)行趨勢分析；

11. 滿足國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置通用技術(shù)規(guī)范》（Q/GDW 242-2010）。

12. 可內(nèi)置加密芯片NRSEC300.

技術(shù)參數(shù)

2 傾角測量范圍：雙軸-10°~+10°（可選-30°~+30°或-90°~+90°）；

2 傾角測量誤差：≤±0.05°；

2 傾角測量分辨率：±0.01°；

2 工作環(huán)境：溫度：-40℃～+85℃；相對濕度：≤100％；大氣壓力：550hPa～1060hPa；

2 防護(hù)等級(jí)：IP65；

2 工作功耗：≤1W； 待機(jī)功耗≤0.1W；

2 供電方式：太陽能+蓄電池或感應(yīng)取電，輸入電壓＋12～24V；

2 電池使用壽命：≥3 年，無外部充電時(shí)可連續(xù)供電 30 天以上；

2 重量：≈3Kg(不含安裝金具) ；

2 適用對象：10KV~1000KV 高壓輸電線路