架空线杆塔倾斜监测报警系统的开发及实际应用研究

架空线杆塔倾斜监测报警系统的开发及实际应用研究

罗步升

广东电网有限责任公司惠州供电局516001

摘要：为了有效检查供电系统架空线杆塔的倾斜情况，研发了无线GPRS与倾角传感器的架空线杆塔倾斜监测报警系统，达到杆塔倾斜角度的随机监测，使其可以与历史数据形成有效对比，便于全面掌握架空线杆塔倾斜新的变化与趋势，做出科学预判，同时发出短信报警，减少因杆塔倾斜倒塌而出现停车事故的发生次数，有效地避免此类事故的发生。由此可见，探究架空线杆塔倾斜监测报警系统的开发及实际应用研究具有十分重要的现实意义。

关键词：架空线杆塔；倾斜监测报警系统；开发应用

根据相关事件分析表明，某地区石化公司炼油区与化工区先后两次出现11千伏架空线杆塔倾斜坍塌事故，对整体厂区以及多套装置停车设备产生具有冲击，其损失惨重。生产中断不断的生成易燃、易爆、有毒气体经过火炬燃烧与排放，生成大量的废气与废烟，加重对当地区域环境的污染，社会影响较为深刻。除此之外，当厂区大多数突然失电的情况下，有些配套系统难以保持到安全状态，加大了对装置安全生产的风险威胁，风险较高。架空线杆的意外坍塌，对于供电恢复，需要重新进行选址、设计、采购、建设等一系列工作，而建设周期较长，需要大量的投入资金，这也在一定程度上限制了企业的生产与发展，降低企业发展效率。研发架空线杆塔倾斜监测报警系统，可以使运维工作者全面了解与掌握架空线杆塔的实时倾斜情况，对整体供电负荷进行有效调整，做好果断退出风险计划，确保生产装置安全平稳的运作，控制架空线杆塔倾斜事故的发展。故此，本文主要以架空线杆塔倾斜监测报警系统的开发及实际应用研究，进行以下四点的分析，以期控制架空线杆塔事故的不断恶化发展，提高企业生产力水平。

一、双轴倾角传感器设备

架空线杆塔倾斜坍塌属于不断缓慢变化的过程，仅凭借工作人员的巡检是难以发现与有效控制的。除此之外，工作人员巡检工作，无法做到二十四小时实时监管与精准监控。而此研发项目利用双轴倾角传感器设备，将其安装固定于架空线杆塔之上，可以在四个方向0°至90°展开实时监控，双轴倾角传感器设备的测量精准度已经达到0.1°，分辨率以0.01为标准[1]。借助先进的科学技术手段，可以将单一、落后的人工巡检取代，提高架空线杆塔实时监控的有效性与可靠性，同时也避免了人工巡检存在滞后性、可靠性较差的问题，利用双轴倾角传感器设备为架空线杆塔提供实时监控数据信息，便于及时发现、掌握架空线杆塔倾斜状况。

二、GPRS无线数据传达模块系统

大多数架空线杆塔都处于比较偏僻的山顶或者野外，具有区域范围广、线路较长、数量众多的特点，为此利用敷设信号线所传达的杆塔倾斜角监控数据信息具有滞后性、不经济性等特征。因此，如图一所显示一样，利用插入至手机中的GPRS无线数据传输至模块，而倾角传感器可以通过角度信号实时发送至事先设定的PC设备或者中央变电站（调度室）之中，GPRS无线数据传统模块系统有效的解决当前数据传输问题。与此同时，在无线传送模块中合理设计角度报警值，如若实际架空线杆塔倾斜角度与报警值相一致时，即可通过发送短信指定的方式，将此信息内容自动发送至工作人员的手机之中，实现二十四小时的监控与报警[2]。除此之外，GPRS无线数据传达模块系统还具有远程组态以及查询工作，这也在一定程度上降低工作人员对其进行维护编辑、设备调试的工作量，提高了工作人员的实际工作效率。设备系统应用GPRS无线网络装置，实现了终端监控设备与监控系统间的无线远距离通信，GPRS无线网络信号覆盖范围更加广泛，并不需要事先铺设有关通信电缆，这也在一定程度上控制与节约了建设成本与维修控制成本，使企业形成良性循环[3]。

三、系统设备供电设备

杆塔倾角监测报警系统装置通常情况下都在户外中进行系统安装与调试，但是实际区域中并没有低压电源，而厂区供电距离架空线杆塔距离较远，且较为分散。这就需要利用光伏电源为杆塔倾角监控报警系统装置进行供电，此供电形式成本较为低廉，安装操作十分简便，降低施工建设的难度[4]。在杆塔倾角监测报警系统装置选用设备过程中，应该尽可能选取供电电压相一致但功耗较低的设施，才能有效的解决系统设备户外供电一致性问题，确保杆塔倾角监测报警系统装置可以将监测报警信息数据实时发送，避免因杆塔倾角监测报警系统装置系统供电设备的不足，影响信息数据的传送，提高了信息数据的传递效率。只有在此基础上，工作人员才能二十四小时展开不间断的监测守候，高效避免架空线杆塔倾斜坍塌事件的发生，增强企业对架空线杆塔倾斜的监控效果[5]。

四、人机界面装置

在中央变电站以及调度室等终端用户中将通用性人机界面软件装置其中，通用性人机界面软件可以发挥其色变与声音报警、报警事件、历史数据查询等功能作用，利用监测界面可以直接反馈二十四小时架空线杆塔倾斜的变化程度[6]。经过供电系统管理体制与有关技术工作人员进行架空线杆塔倾斜角度的变化程度对比，可以对当前架空线杆塔提供必要的防范，对其制定一系列相应的防范措施与应急预案准备，有效的避免因架空线杆塔倾斜坍塌而导致供电系统的波及与失电现象的发生，出现装置停车现象。只有在此基础上，利用人机界面装置，通过对工作人员传输色变、声音报警、历史数据等相关信息资料，工作人员可以将此作为依据，及时对架空线杆塔倾斜事件展开必要的维护，避免因架空线杆塔倾斜坍塌而造成重大经济损失事件的发生，为企业节约不必要的经济支出，提高企业对架空线杆塔的监控力度。

结束语：

现阶段，国内与国外供电系统架空线杆塔的自身运作基本都需要依托于工作人员的日常巡视与检查工作，进而了解与掌握架空线杆塔倾斜问题，对架空线杆塔倾斜没有采用倾角传感器设备与GPRS无线终端设备展开二十四小时监控与报警。此文通过研发架空线杆塔倾斜监测报警系统装置，实现了利用自动监测装置系统对电气架空线杆塔的监控与维护。此系统装置设备的投入成本较低，维护起来十分简单方便，大大的提升了日常工作人员的维护工作效率，使其具备实时预警、无人看守与远程报警等诸多功能，有效节约工作人员的日常工作量。根据相关数据统计发现，在某石化公司炼油区域与化工区域应用此项系统装置，其供电系统架空线杆塔应用效果十分良好，利用网页与手机短信的形式可以对电气维修工作人员展开二十四小时的提醒与监控，便于应用相应举措，有效的避免架空线杆塔倾斜坍塌事件的发生，促进企业的良性发展。

参考文献：

[1]林祥军,宗钟凌,尹峰,等.压力注浆钢管桩在钢管杆塔基础纠偏中的应用研究[J].江苏建筑,2017(1):101-104.

[2]姚斐.山区架空电力线路杆塔定位设计的技术探讨[J].通讯世界,2018,No.335(4):182-183.

[3]范贝贝.基于智能视频的输电线路杆塔状态在线监测方法研究[D].哈尔滨理工大学,2018.

[4]黄秀超,钟建伟,张建业,等.基于ZigBee技术的输电杆塔倾斜在线监测系统设计[J].现代电子技术,2019,42(05):103-107.

[5]马吉,王冲,程琪,等.架空线杆塔倾斜监测报警系统的开发与应用[J].化工自动化及仪表,2018(9):741-742.

[6]杨俊,张长胜,梁仕斌,等.基于光纤传感技术的输电杆塔倾斜传感器研究[J].化工自动化及仪表,2018(9):683-686.