zigbee输电线安全监测系统应用

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1、Zigbee高压输电线安全监测系统应用方案一、项目背景随着科技进步及工农业的现代化发展，人民生活水平不断提高，用电量大幅上升，对电网供电安全性、可行性提出了越来越高的要求。架空高压输电线路是电力系统的动脉，高压传输电缆、杆塔密布于各个角落，其运行状态直接决定电力系统的安全和效益。随着我国近年来煤矿的大量开采造成形态各异的地下采空区，引起地面沉降、断裂等一系列工程地质灾害，这些采空塌陷区，大多分布广，延伸远，输电线路在这些区域，轻者可造成基础倾斜、开裂、杆塔变形，重者造成基础沉陷、杆塔倾倒，严重威胁输电线路的安全运行。当输电线路人工正常巡视时，不能及时发现地面沉降。当发现沉降时，输电

2、线路已处于危险状态。随着无线通信技术、计算机网络技术以及数字视频技术的飞速发展，对输电线路实行远程视频监控成为了可能，由于输电线路固有的分布范围广的特点，实施远程无线监控有其独到的优势，更是得到越来越广泛的应用。二、项目系统介绍1，系统概述高压输电线路安全监测系统是用于监测输电杆塔姿态和所处环境的一些气象数据并能将相应数据向管理中心汇报上传的监测仪器。该仪器主要测量杆塔相对于水平面的倾角，杆塔所处周围环境的温度、湿度、风速、风向，测量所得数据通过无线传感网的方式上传至区域中心站，再通过GPRS的方式上传至企业网络管理中心。数据能够以定时的方式上传，系统在所监测的数据值（倾角、温度、

3、湿度、风速、风向）超过预设的阀值时触发上传，向管理中心发出报警信号。2，系统原理图（一）6（二）1，系统组成部分3.1输电线路视频监测系统视频/图像监控系统使输电线路运行于可视监控之中。该系统利用数字视频压缩技术、低功耗技术、GPRS/CDMA/3G无线通讯技术、太阳能供电技术，实时监测现场周围环境情况，线路管理人员可以远程查看线路的监控图像或定时上传的图像信息，从而实现对输电线路全天候在线监测。3.2输电线路微气象在线监测主要针对输电线路走廊的微气象环境数据进行全天候监测，获取当地气象实时数据，如风速、风向、温度、湿度、气压、光辐射、雨量等，既可用于输电线路覆冰状态的分析和判决的

4、依据，又可为灾害预测、状态检修等提供全面的信息。3.3输电线路覆冰在线监测6通过采集导线张力、倾角数据、气象数据，使用覆冰数据模型计算，定性分析覆冰状况，推算覆冰厚度和发展趋势，监测覆冰情况，并提供导线覆冰情况的预警和报警。3.4导线在线监测系统导线弧垂，导线温度监测，导线振动、舞动、风偏监测。通过采集导线倾角、对地距离数据，实时分析计算导线弧垂变化情况，并结合气象数据分析导线弧垂变化趋势，建立预警机制。对于山区和树木密集地区有比较重要的意义。通过温度传感器采集导线温度数据，对导线温度进行实时监测，为输电线路状态监测提供重要数据。3.5杆塔在线监测系统杆塔振动、杆塔倾斜监测。通过对

5、杆塔动态响应(振幅、频率)和周围微气象参数的在线监测，运用数据分析软件，分析判断杆塔在风载等作用下的动态特性，对杆塔健康状态进行诊断，为杆塔安全运行提供依据。通过安装在杆塔上的倾角传感器对杆塔的倾斜角进行实时监测，及时向系统主站上报角度数据，系统软件根据杆塔基本数据进行计算，可以发现杆塔倾斜微小变化，实现预警和报警，帮助运行部门及早发现隐患，及时排除故障，从而提高输电线路运行的可靠性。3.6绝缘子在线监测系统绝缘子污秽、绝缘子风偏监测通过实时测量。绝缘子的泄漏电流、脉冲电流、脉冲频次，统计其单位时间内放电脉冲数据，分析雷击闪络故障和工频闪络故障，并可综合温湿度等气象参数，利用专家分

6、析系统，对绝缘子表面污秽（灰密、盐密）进行定量分析得出当前绝缘子表面的污秽程度，并提供准确的预警信息，让绝缘子表面污秽清洗工作更加准确有效。3.7 超声波驱鸟器超声波驱鸟器是利用进口单片机设计、制造的一种超低功耗的超声波发生系统。由它发出的超声波刺激鸟类的神经系统，破坏鸟类的生存环境，从而远离超声波覆盖的范围。由于该系统采用不断变化的超声波频率，和不同的工作机制，所以鸟类无法适应，保证了驱鸟效果的持久性。其特点是：低电压、超低功耗、性能可靠、使用寿命长、维修量小。三、Zigbee技术简介zigbee是一种无线连接技术的商业化命名，该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传

7、输速率、近距离的设备联网应用。国际上，IEEE802.15.4工作组及zigbee联盟共同致力于该无线连接技术的推广工作，其6中，IEEE802.15.4工作组主要负责制定zigbee物理层及MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有标准，以便于今后不同厂商设备的互联互通；zigbee联盟则负责高层应用及市场推广工作。而于2002年成立的zigbee联盟如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司的加入。目前，Freescale、TI等国际巨头都已推出了比较成熟的zig