[发明专利]特高压杆塔倾斜度在线监测系统及监测方法

摘要

本发明公开了特高压杆塔倾斜度在线监测系统，包括有多个杆塔倾斜监测装置，杆塔倾斜监测装置通过通信网络与状态监测代理连接，本发明还涉及上述在线监测系统的监测方法：1）利用安装在特高压杆塔2/3处的双轴倾角传感器a、安装在横担上的双轴倾角传感器b获取杆塔2/3处的杆塔倾斜角和横担上的杆塔倾斜角；2）利用主控制器内的杆塔倾斜计算模型计算出特高压杆塔的顺线、横向倾斜度及综合倾斜度；3）将步骤2）得到的数据经过通信网络传输至状态监测代理CMA进行处理。本发明的特高压杆塔倾斜度在线监测系统及监测方法利用双轴倾角传感器，结合GPRS/CDMA/3G/WIFI/光纤多种通信网络，实现对杆塔的倾斜度、倾斜角监测，还能及时提醒工作人员杆塔运行情况。

主权项

特高压杆塔倾斜度在线监测系统的监测方法，该监测方法基于特高压杆塔倾斜度在线监测系统；特高压杆塔倾斜度在线监测系统，包括有多个杆塔倾斜监测装置(3)和一个状态监测代理CMA(1)，所述多个杆塔倾斜监测装置(3)都通过通信网络与所述状态监测代理CMA(1)连接；所述通信网络为3G、WIFI或光纤中的一种；所述杆塔倾斜监测装置(3)包括有主控制器(5)，所述主控制器(5)通过导线连接有电源模块(4)，所述主控制器(5)还分别外接有I1通信接口(2)和RS485串行通信接口(8)，双轴倾角传感器a(6)和双轴倾角传感器b(7)分别通过RS485总线与所述主控制器(5)的RS485串行通信接口(8)连接，所述双轴倾角传感器a(6)设置于特高压杆塔2/3处，所述双轴倾角传感器b(7)设置于横担上；所述主控制器(5)采用基于ARM Cotex‑M3核的STM32F107互联型微控制器；所述电源模块(4)包括有太阳能电池和蓄电池；所述双轴倾角传感器a(6)和双轴倾角传感器b(7)结构相同，均采用基于3D微机电系统的双轴高精度倾角传感器芯片；该监测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、利用安装在特高压杆塔2/3处的双轴倾角传感器a(6)、安装在横担中部上的双轴倾角传感器b(7)分别获取杆塔2/3处的杆塔倾斜角、横担中部的杆塔倾斜角；步骤2、利用经步骤1获取到的杆塔2/3处的杆塔倾斜角、横担中部的杆塔倾斜角及主控制器(5)内集成的杆塔倾斜计算模型计算出特高压杆塔的倾斜度、倾斜角及预警信息：步骤2.1、将经步骤1获得的杆塔2/3处的杆塔倾斜角和横担中部的杆塔倾斜角均以RS485通信方式输送主控制器(5)内；步骤2.2、主控制器(5)根据步骤2.1中获得的杆塔2/3处的杆塔倾斜角和横担中部的杆塔倾斜角，并利用杆塔倾斜计算模型计算出特高压杆塔的顺线倾斜度、横向倾斜度、综合倾斜度信息；所述杆塔倾斜计算模型如下：顺线倾斜度＝[L1*sin(Ah1)+L2*(Ah2)]/(L1+L2)；横向倾斜度＝[L1*sin(Av1)+L2*(Av2)]/(L1+L2)；其中，L1是双轴倾角传感器a(6)的高度值，L2是位于双轴倾角传感器a(6)和双轴倾角传感器b(7)之间的高度值；Ah1和Ah2分别是经双轴倾角传感器a(6)和双轴倾角传感器b(7)测得的水平倾斜角，Av1和Av2分别是经双轴倾角传感器a(6)和双轴倾角传感器b(7)测得的垂直倾斜角；综合倾斜度＝sqrt(顺线倾斜度的平方+横向倾斜度的平方)；其中不同高度的铁塔，最大允许倾斜范围ΔL下按以下算法计算：ΔL＝杆塔高度(H)×杆塔允许倾斜度；步骤3、将经步骤2计算得到的特高压杆塔的横向倾斜度、顺线倾斜度及综合倾斜度数据经过I1通信接口(2)传输至状态监测代理CMA(1)，状态监测代理CMA(1)对获取的所有数据进行传输，并对分散数据进行集中，还能进行数据的缓存及与监控中心进行双向数据通信，监控中心根据最大允许倾斜范围ΔL决定是否给相关工作人员进行报警。