[发明专利]一种输电铁塔力学特性与安全性能分析监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电铁塔分析监测系统，尤其是涉及一种输电铁塔力学特性与安全性能分析监测系统。

背景技术

我国地域广阔，拥有过百万公里的输电线路。电力系统稳定可靠运行关乎整个国家的经济发展和社会稳定，而输电线路的安全运行则是整个电力网络系统的稳定运行的重要环节。我国电网容量大，覆盖面广，输电距离长，地形复杂，山势险峻。输变电线路多在崇山峻岭间架设，输电设备存在巡视难度极大、维护任务极为繁重等难题，输电设备事故发生后的排查、检修等工作难度极大。输电铁塔的倒塌事件近年来屡见不鲜。

为了研究输电线路铁塔的力学特性，实现输电铁塔事故发生前的及时准确预知，将线路事故隐患消除于萌芽状态；为了在输电设备事故发生后，利用科技手段使线路人员能够快速确定事故发生点，减少和降低事故排查难度；为了解决目前输电线路人员短缺与输电线路增长较快的矛盾和部分特殊地段巡视困难等问题，迫切需要研究和逐步引进使用新技术，以科技手段进一步增强我国电网运行的可靠性，逐步实现我国电网的数字化、网路化、智能化现代管理模式。

目前输电塔架监测装置存在功能单一、智能化欠缺、力学特性分析不够等缺陷。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种输电铁塔力学特性与安全性能分析监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种输电铁塔力学特性与安全性能分析监测系统，该系统包括监测主机以及分别与之连接的载荷监测终端、导线/夹具温度监测终端、杆塔倾斜在线监测终端和微气象在线监测终端，载荷监测终端连接在横担悬挂点与夹具之间，导线/夹具温度监测终端固定在架空导线及金属夹具上，杆塔倾斜在线监测终端固定于塔身上，微气象在线监测终端焊接在横担梁处，监测主机焊接在塔身两侧。

所述的载荷监测终端包括分别用于测量悬挂载荷拉力和悬挂导线倾角的载荷拉力传感器和倾角传感器，所述的载荷拉力传感器以销钉连接方式连接于横担梁悬挂点和夹具之间，所述的倾角传感器采用螺纹连接方式固定在载荷拉力传感器旁。

所述的导线/夹具温度监测终端包括温度传感器，所述的温度传感器设置多个并以缠绕方式或直接接触方式设置在架空导线及金属夹具上。

所述的杆塔倾斜在线监测终端包括用于监测输电线路铁塔受力变形信号横向倾角传感器和顺线倾角传感器，横向倾角传感器和顺线倾角传感器分别沿横向及顺线方向螺栓连接固定于支座平台上，所述的支座平台采用螺栓连接固定塔身。

所述的微气象在线监测终端包括用于采集温度、湿度、风速、风向、气压和雨量的传感器，所述的传感器均设置在支座上，所述的支座焊接于横担梁处。

所述的该系统还包括用于供电的供电装置，所述的供电装置包括太阳能电池板、蓄电池和电源控制器，所述的太阳能电池板和蓄电池均连接电源控制器，所述的太阳能电池板设置在塔头处，所述的蓄电池和电源控制器焊接于塔身两侧。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明实现了监测系统的一体化设计结构，监测系统采用独立运行技术方案，可适用于不同的类型的输电线路塔架，实现了保证各监测终端独立运行的前提下对塔架的在自然灾害等极端运行条件下力学特性的监测，节约了塔架运行时常规维护的时间和耗费；同时对于塔架安全特性的分析极大地提高了装置的智能化程度，而且对塔架的结构优化设计也起到了重要作用，此监测装置结构设计简便、合理，使用范围广；

(2)本发明根据载荷监测终端、导线/夹具温度监测终端、杆塔倾斜在线监测终端和微气象在线监测终端的不同的监测量，对各终端的安装位置和安装方式进行了优化，结构设计简便、合理，各监测端互不影响，可在极端恶劣环境下独立正常使用，且功耗低，应用范围广，监测结果更加可靠。

附图说明

图1为设有本发明监测系统的输电铁塔的结构示意图；

图2为载荷监测终端安装示意图；

图3为导线/夹具温度监测终端安装示意图；

图4为杆塔倾斜在线监测终端安装示意图；

图5为微气象在线监测终端安装示意图；

图6为供电装置安装示意图。

图中，1为载荷监测终端，2为导线/夹具温度监测终端，3为杆塔倾斜在线监测终端，4为微气象在线监测终端，5为供电装置，6为监测主机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例