分体式杆塔倾斜检测系统研制和应用

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1、分体式杆塔倾斜检测系统研制和应用百色供电局所辖输电线路2600多公里，由于部分输电线路沿线城镇开发、沿线高速公路建设及地方小煤窑开采影响，造成部分线路杆塔基础面的发生不同程度的变化。倾斜对电网的安全运行造成了很大威胁。由于输电线路铁塔数量大、铁塔倾斜的因数多，范围也比较广，地形地势复杂,仅靠输电运行人员的日常检查很难实现及时和准确地发现铁塔发生倾斜故障，因此，研制一套经济、实用利于现场安装的分体式杆塔倾斜检测系统具有重要意义。1•系统设计思路分体式杆塔倾斜检测系统由前端检测装置及后台综合分析软件组成，前端装置包括高精度倾角探测传感器和微电子控制技术设计及电源部分，倾角探测器可对杆塔角度进

2、行实时测量；微处理器通过程序指令设定工作模式及传输方式，进行初始化设定，传输率设定以及数据的编码方式等。通过航空插头与微处理器进行通讯，并将测量数据传到微处理器进行存储；处理器通过对软件测量值进行分析计算，与预先设定阀值进行比较，超过设定值后进行预警显示并通过页面显示、负责人短消息的方式告知相关责任人。2.系统软硬件特点及功能2.1前端装置硬件电路组成前端监测装置主要由倾角探测器、微处理器、3G通讯模块、太阳能光伏供电系统及分体式蓄电池组成，装置原理图如图1所示。图1前端监测装置原理图2.1.1倾角探测传感器高精度倾角传感器具有体积小、防水、防尘、防户外强电磁干扰，适于安装，工作电压低、

3、温度漂移小、测量范围宽，其主要参数如下：工作电压DC12V、功率6W(瞬间最大：30W)、技术指标高抗振＞20000g,0.5ms,3次/轴、IP68防护等级、高分辨率O.OOlo、宽温工作-40〜+85°C.线路垂直方向角度范围：-90o〜90o,线路方向角度范围：-90。〜90o、可靠性：平均无故障连续工作时间大于6300h,年故障次数不大于2次、具有数据采集、测量和通信功能，通过通信网络将测量结果传输到后端综合分析软件系统、加电自启动功能、具有在线自诊断功能。2.1.2微处理器采用PIC877微处理器，其功能特点如下：(1)采用总线结构，数据总线和执行总线分离，并采用不同的宽度，加

4、快了指令的执行速度。(2)采用精简指令集，提高了代码的压缩率。(3)低功耗。(1)抗干扰能力非常强，适合在复杂的电磁环境和独立电源供电环境情况下，进行稳定运行。2.1.33G通讯模块装置通讯模块采用宏电的H9918EVDOModule系，该模块性价比高，在功能上兼容性强，设计紧凑，大大缩小了用户产品体积。模块执行技术标准：CDMA2000lxRTT.lxEV-DORev.A.制式为:CDMA频段:800MHz(RX：869MHz〜894MHz；TX：824MHz〜849MHz)功能：EV-DORevA数据业务、CDMA语音和数据业务、最大传输速度：下行：3.1Mbps；上行：1.8Mbp

5、s、贴片：双面贴；电气规格：工作电压：3.3V±9%、IDLE电流：小于100mA、工作电流：小于400mA、峰值电流:小于900mA、最大发射功率：+23dBm.最小控制输出功率：(2)3G/GPRS/CDMA无线数据传输技术该装置通讯模块采用3G/GPRS/CDMAWLAN网络要比单跳网络更加稳定，这是因为在数据通信中，网络性能的发挥并不是仅依靠某个节点•在传统的单跳无线网络中，如果固定的AP发生故障，那么该网络中所有的无线设备都不能进行通信.而在3G/GPRS/CDMA网络中，如果某个节点的AP发生故障，它可以重新再选择一个AP进行通信，数据仍然可以高速地到达目的地•从物理角度而言

6、，无线通信意味着通信距离越短，通信的效果会越好•因为随着通信距离的增长，无线信号不但会衰弱而且会相互干扰，从而降低数据通信的效率.而在3G/GPRS/CDMA网络中，是以一条条较短的无线网络连接代替以往长距离的连接，从而保证数据可以以高速率在节点之间快速传递。（3）传感器探测技术倾角探测传感器是监测系统的的首要部件，是能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器应准确的和快速地响应被测量的各种各样的变动，主要通过其两个基本特性——静态特性和动态特性来反映被测量的这种变动性。（4）太阳能及蓄电池供电技术一般情况下安装输电线路野外现场的监测装置没有可供使用

7、的交流电源，为此必须借助能量收集技术，开发独立的供电装置。目前在高压输电线路监控项目主要利用太阳能电源装置，以此解决监测装置的供电问题。（5）报警阀值评价标准对于运行单位目前的最关心的是报警阀值问题，由于故障诊断的阀值目前主要来自物理电极模型的模拟实验结果。4•现场使用效果通过近半年的现场应用，表明装置的效果明显，大大提高了输电线路运行的安全性。（1）提高供电可靠性采用杆塔倾斜在线监测，能发现人工很难用肉眼观察到的杆塔倾斜微小变化，