基于公共移动通信网络的高原地区架空输电线路施工远程监测系统开发与应用

基于公共移动通信网络的高原地区架空输电线路施工远程监测系统开发与应用

林军确巴张宏金小龙何亮李凯

（国网西藏电力建设有限公司拉萨市850000）

摘要：文章介绍了基于公共移动通信网络对架空输电线路施工实现远程监测的方法，本文重点讲述了系统的架构、技术原理和主要功能。

关键词：公共移动通信；架空输电；线路；施工；远程监测

在当今电力需求激增的时代，电网建设步伐也在不断加大，架空输电线路施工任务也越来越繁重，因架空输电线路施工的固有特性，在工程施工过程中一直面对着点多面广、人员相对分散的施工管理局面，给施工管理带来了极大的管理难度，特别是在高原高海拔地区，这一问题更为显著。

随着藏区4G通信网络逐步普及和全面的覆盖，借助于公共移动通信网络，开发一套适用于高原地区架空输电线路施工远程监测系统具有十分重要意义。《基于公共移动通信网络的高原地区架空输电线路施工远程监测系统》就是基于公共移动通信网络开发的高原地区架空输电线路施工远程监测系统，该系统的成功开发与应用有效降低了高原地区架空输电线路施工作业的安全风险，为施工过程中的安全管控提供了新的手段。

本文将围绕该系统的架构、技术原理和功能进行详细阐述。

一、系统综述

基于公共移动通信网络的高原地区架空输电线路施工远程监测系统，主要用于架空输电线路铁塔组立、到地线展放施工过程中对起吊系统绳索受力、抱杆拉线系统绳索受力、抱杆倾斜、施工现场实时风速风向、塔材运输索道主绳受力、导线牵引力、走板姿态等施工关键数据进行实时监测和通过无线网络摄像机对施工现场人员、设备的实时监视。

施工过程关键监测数据和视频图像可在现场监测监视终端实时显示，在监测监视终端可对施工数据上限预报警值进行自由设置，当监测数据超出预设的报警值时自动发出报警信息，提醒超出安全范围值。施工现场设有一个便携式数据采集服务器，利用自组网的无线数据传输局域网络实时采集各数据采集终端的监测数据，数据采集服务器设有SIM卡接口，可利用公共移动通信网络将数据传送至项目部监测监控主机（即计算机）实现对现场数据的施工过程关键数据实时监测和对施工现场人员情况视频监控。

二、系统设备技术参数

1、视频监控摄像机

1）视频分辨率：300万像素

2）通信方式：无线4G网络

3）供电：锂电池+太阳能电池板

2、拉力测量范围0-5吨，分辨精度0.001吨，显示精度0.01吨；

3、抱杆倾斜测量范围±45度，分辨精度0.01度，显示精度1度；

4、风速监测范围0-30米/秒，分辨精度0.1米，显示精度0.1米；

5、数据延迟时间：

（1）现场手持终端数据监测延迟：≤1S

（2）远程计算机数据监测延迟：≤4S

6、数据传输：

（1）现场数据采集：433MHz无线局域网，通信距离≥300m，数据传输速率9600bps；

（2）远程计算机数据采集：GPRS移动网络（即2G网络）

7、现场数据采集终端电池供电持续工作时间：≥20h。

三、应用方案

施工现场设有无线视频监控摄像机、拉力监测数据终端、风速监测监测终端、抱杆倾斜监测监测终端、数据服务器、移动式数据监测手环、视频监测主机，全部采用电池供电，现场数据共享利用现场无线局域网络传输，项目部远程数据传输采用4G移动通信网络传输。项目部设有远程数据采集设备，由数据采集服务器、数据采集计算机组成，采用220V电源供电。

施工现场设有一个移动式手持数据显示终端和数据监测手环供施工负责人使用，手持终端可实时接收数据数据监测终端发出的监测数据，施工负责人可通过该手持终端实时掌握施工中关键控制参数，当数据采集终端监测到监测数据超限时自动将报警信息上传至数据采集服务器和数据监测手环，手环以声音和振动方式发出报警提示，并显示报警超限设备信息，以提醒施工人员进行处置。数据采集服务器同时将报警信息传送至项目部数据采集监测主机。基于公共移动通信网络的高原地区架空输电线路施工远程监测系统开发与应用，实现高原高海拔地区施工人员、设备安全的全员化管理，有效降低施工安全风险。

图一工作示意图

参考文献：

[1][美]DavidTsePramodViswanath著无线通信基础人民邮电出版社2007

[2]曹卫彬C/C++串口通信典型应用实例编程实践电子工业出版社2009

[3]张大明彭旭昀尚静基单片微机控制应用技术机械工业出版社2006

[4]梁笃国网络视频监控技术及应用人民邮电出版社2009