专利名称：风灾杆塔状况实时监测系统的制作方法
技术领域：
风灾杆塔状况实时监测系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种在线监测系统，特别是一种在大风灾害下，通过实时在线 监测输电杆塔的风速、风向、温度、湿度等局部小气候及杆塔应力、偏移状况，并能提 供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据，保证电网安全运行的风灾杆塔状况 实时监测系统。
背景技术：
[0002]2008年度，酒泉超高压公司输电线路跳闸几乎全部集中在具有复杂局部小气候 特征的地区，在经历大风灾之后，一部分杆塔会倒塌，更多的杆塔出现了倾斜现象，目 前还缺乏一种通过监测输电线路局部复杂小气候地区的温度、湿度、风速、风向、杆塔 应力、杆塔偏移等信息，能够提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据的杆 塔状况实时监测系统。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稳定可靠、实用性强，并能够收集 输电线路沿线基本气象台站和铁路沿线测风站相关测风资料，在线监测输电杆塔的风 速、风向、温度、湿度等局部小气候及杆塔应力、偏移状况，结合沿线的气候特征及地 形特征，通过天气动力学分析、数值模拟和统计学分析等技术方法，分析在大风灾害气 象条件下输电杆塔的实时状况，并提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数 据，保证电网安全运行的风灾杆塔状况实时监测系统。[0004]为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的本实用新型所述的风 灾杆塔状况实时监测系统由前端监测系统及通讯系统和后台数据接收装置组成；前端监 测系统及通讯系统由设备箱体、风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、 应力传感器、偏移传感器、数据采集与存储模块、数据控制主机、GSM无线通信模块、 天线、太阳能电池板、高效硅能电池、电源转换输出控制系统组成，各个传感器通过接 口电路与数据采集与存储模块连接；后台数据接收装置上安装有专家数据分析报警处理 模块，后台数据接收装置通过GSM通讯设备与前端监测系统及通讯系统完成数据通讯； 设备箱体采用无棱角防感应雷设计，箱内加装了一个无缝密封结构的内箱；数据采集与 存储模块可将采集到的模拟信号转换为精确的数字信号，并进行自动存储；数据控制主 机为工业级嵌入式系统，CUP专用芯片，保证数据处理的高效、稳定；GSM通讯设备 采用GSM通信模块；电源转换输出控制系统可自动检测高效硅能电池中电量损耗，在高 效硅能电池损耗较大的情况下，启动太阳能电池板对高效硅能电池进行充电；后台数据 接收装置接收来自前端设备采集的数据，进行数据存储及转换，并将数据输入至工控电 脑。[0005]所述风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器均采用气象专用传感 器，横向及纵向偏移传感器采用航天航空军用传感器。[0006]所述数据采集与存储模块采集时间可调，每半小时采集一次数据。[0007]所述GSM无线通信模块每8小时发送一次数据。[0008]所述高效硅能电池为DC12V及12Ah的高效硅能蓄电池。[0009]所述太阳能电池板采用DC12V及5W多晶硅高效转换。[0010]所述后台数据接收装置接收来自前端监测系统及通讯系统的各类数据，并进行 循环存储，能够存储60天的基础数据。[0011]所述专家数据分析报警处理模块实时显示各类监测数据，并绘制参考曲线，数 据库采用SQL数据库，报警手段采用短信报警、电脑声光报警、网络EMAIL报警等综合 手段来报警。[0012]本实用新型的积极效果本实用新型所述的风灾杆塔状况实时监测装置，能 够实时、在线、准确的监测输电杆塔的风速、风向、温度、湿度等局部小气候及杆塔应 力、偏移状况，在遇到不正常情况下提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数 据，该实用新型成功实施后取得预期效果，可以在电力系统推广使用，特别是在河西走 廊地区，在大风季节，对于事故预警、早期处理具有十分重要的意义。[0013]
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以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。[0015]图1是本实用新型的控制原理图[0016]图2是本实用新型的系统结构示意图[0017]图中，1风速传感器2风向传感器3温度传感器[0018]4湿度传感器5应力传感器6偏移传感器[0019]7接口电路 8太阳能电池板9电源转换输出控制系统[0020]10高效硅能电池11数据控制主机12天线[0021]13数据采集与存储模块 14GSM无线通信模块[0022]15前端监测系统及通讯系统 16杆塔[0023]17输电线路 18GSM通讯设备19后台数据接收装置[0024]具体实施方式
[0025]如图1、图2所示，本实用新型所述的风灾杆塔状况实时监测系统由前端监测 系统及通讯系统15和后台数据接收装置19组成；前端监测系统及通讯系统15由设备箱 体、风速传感器1、风向传感器2、温度传感器3、湿度传感器4、应力传感器5、偏移传 感器6、数据采集与存储模块13、数据控制主机11、GSM无线通信模块14、天线12、 太阳能电池板8、高效硅能电池10、电源转换输出控制系统9组成，各个传感器通过接口 电路7与数据采集与存储模块13连接；后台数据接收装置19上安装有专家数据分析报警 处理模块，可对采集数据实时分析处理并提供分析报告，后台数据接收装置19通过GSM 通讯设备18与前端监测系统及通讯系统15完成数据通讯；设备箱体采用无棱角防感应雷 设计，箱内加装了一个无缝密封结构的内箱，用于保护电路部分，整个箱体做了防潮、 防雨、防结露、防尘处理；数据采集与存储模块13可将采集到的模拟信号转换为精确的 数字信号，并进行自动存储；数据控制主机11为工业级嵌入式系统，CUP专用芯片，保 证数据处理的高效、稳定；GSM通讯设备18采用GSM通信模块，保证数据传输的稳定 和高效；电源转换输出控制系统9可自动检测高效硅能电池10中电量损耗，在高效硅能4电池10损耗较大的情况下，启动太阳能电池板8对高效硅能电池10进行充电；后台数据 接收装置19接收来自前端设备采集的数据，进行数据存储及转换，并将数据输入至工控 电脑。[0026]所述风速传感器1、风向传感器2、温度传感器3、湿度传感器4均采用气象专用 传感器，横向及纵向偏移传感器6采用航天航空军用传感器，保证了在各类恶劣环境条 件下，都可以采集到精确的数据。[0027]所述数据采集与存储模块13采集时间可调，每半小时采集一次数据。[0028]所述GSM无线通信模块14每8小时发送一次数据。[0029]所述高效硅能电池10为DC12V及12Ah的高效硅能蓄电池，可在无外供电源情 况下满足10天左右的设备用电供应。[0030]所述太阳能电池板8采用DC12V及5W多晶硅高效转换，可提供稳定、大功率 的电力供应。[0031]所述后台数据接收装置19接收来自前端监测系统及通讯系统的各类数据，并进 行循环存储，能够存储60天的基础数据。[0032]所述专家数据分析报警处理模块实时显示各类监测数据，并绘制参考曲线，数 据库采用SQL数据库，报警手段采用短信报警、电脑声光报警、网络EMAIL报警等综合 手段来报警。[0033]本实用新型的工作过程是[0034]通过风灾杆塔状况实时监测系统，采集输电线路风速、风向、雨量气象数据， 监测输电线路杆塔顺、横的倾斜角度和偏移距离，将实时监测到的信息发到后台专家数 据分析及报警处理系统，绘制倾斜变化曲线，自动生成记录图表，与系统中预先设定好 的报警值最对比，做出对应得判断，在遇到不正常情况下提供危机预警，为运行维护部 门提供重要的参考数据。
权利要求1.风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于由前端监测系统及通讯系统和后台数 据接收装置组成；前端监测系统及通讯系统由设备箱体、风速传感器、风向传感器、温 度传感器、湿度传感器、应力传感器、偏移传感器、数据采集与存储模块、数据控制主 机、GSM无线通信模块、天线、太阳能电池板、高效硅能电池、电源转换输出控制系统 组成，各个传感器通过接口电路与数据采集与存储模块连接；后台数据接收装置上安装 有专家数据分析报警处理模块，后台数据接收装置通过GSM通讯设备与前端监测系统 及通讯系统完成数据通讯；设备箱体采用无棱角防感应雷设计，箱内加装了一个无缝密 封结构的内箱；数据采集与存储模块可将采集到的模拟信号转换为精确的数字信号，并 进行自动存储；数据控制主机为工业级嵌入式系统，CUP专用芯片，保证数据处理的高 效、稳定；GSM通讯设备采用GSM通信模块；电源转换输出控制系统可自动检测高效 硅能电池中电量损耗，在高效硅能电池损耗较大的情况下，启动太阳能电池板对高效硅 能电池进行充电；后台数据接收装置接收来自前端设备采集的数据，进行数据存储及转 换，并将数据输入至工控电脑。
2.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述风速传感 器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器均采用气象专用传感器，横向及纵向偏移传 感器采用航天航空军用传感器。
3.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述数据采集 与存储模块采集时间可调，每半小时采集一次数据。
4.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述GSM无线 通信模块每8小时发送一次数据。
5.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述高效硅能 电池为DC12V及12Ah的高效硅能蓄电池。
6.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述太阳能电 池板采用DC12V及5W多晶硅高效转换。
7.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述后台数据 接收装置接收来自前端监测系统及通讯系统的各类数据，并进行循环存储，能够存储60 天的基础数据。
8.根据权利要求1所述的风灾杆塔状况实时监测系统，其特征在于所述专家数据 分析报警处理模块实时显示各类监测数据，并绘制参考曲线，数据库采用SQL数据库， 报警手段采用短信报警、电脑声光报警、网络EMAIL报警等综合手段来报警。
专利摘要本实用新型涉及一种在线监测系统，特别是一种在大风灾害下，通过实时在线监测输电杆塔的风速、风向、温度、湿度等局部小气候及杆塔应力、偏移状况，并能提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据，保证电网安全运行的风灾杆塔状况实时监测系统；本实用新型由前端监测系统及通讯系统和后台数据接收装置组成，通过该系统可采集输电线路风速、风向、雨量气象数据，监测输电线路杆塔顺、横的倾斜角度和偏移距离，将实时监测到的信息发到后台专家数据分析及报警处理系统，绘制倾斜变化曲线，自动生成记录图表，与系统中预先设定好的报警值最对比，做出对应得判断，在遇到不正常情况下提供危机预警，为运行维护部门提供重要的参考数据。
文档编号G01W1/02GK201811758SQ201020143478
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者刘世斌, 张智利, 李福元, 樊建成, 段茂盛, 王立黎, 石宏伟, 郑建民, 黄炜 申请人:武汉智慧城软件技术有限公司, 甘肃省电力公司酒泉超高压输变电公司