电力杆塔在线测斜系统研究与应用

电力杆塔在线测斜系统研究与应用

于启万

（国网安徽省电力公司宿州供电公司安徽省宿州234099）

摘要：目前电力杆塔部分分布在野外，，可靠程度难以保证。杆塔一旦发生倾斜，或者直接倒塌断线都会造成杆塔导地线的不平衡，严重的将引起输电线路的供电瘫痪。通过电力杆塔在线测斜系统的研制与应用，使管理人员可以快速定位因各种原因引起倾斜杆塔的位置，实时掌握杆塔倾角情况，提高了对杆塔的整体监控能力，有力保障了电力供应系统安全、稳定、高效的运行。

关键字：电力杆塔；在线测斜；快速定位

1.研究背景

随着国民经济的发展，电力、通信网络的覆盖的面积越来越广，电力杆塔在电力输电线路与通信网络的覆盖中起到桥梁的作用。目前电力杆塔部分分布在野外，主要采用传统人员巡视方法检测将耗费大量人力物力，可靠程度难以保证。特别是由于一些自然现象以及矿山开采工程的施工、人为破坏等原因，造成杆塔倾斜的状况时有发生。杆塔一旦发生倾斜，或者直接倒塌断线都会造成杆塔导地线的不平衡，严重的将引起输电线路的供电瘫痪。

特别是对于无人坚守的高压系统而言，一旦杆塔发生倾斜维修人员是无法在短时间内恢复供电系统，给居民生活带来严重的影响。因此亟需一套用于时刻监测电力杆塔是否发生倾斜的检测系统。

2.系统研制方案

经过文献及实地调研分析，提出电力杆塔在线测斜系统研制方案，如下图所示：

图1系统研制方案

（1）太阳能板选型

12V锂电池标准充电电压为12.6V，但厂家没有此种输出电压的太阳能板。实际中最常用的为18V太阳能板，因此我们采用18V太阳能板，经过充电管理芯片后给锂电池充电。

为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。通过研究后，系统选用18V/3W的太阳能板给锂电池充电。

（2）大容量蓄电池选型

由于市场上测斜传感器均采用12V供电，因此选用12V锂电池。采集器及传感器待机时电流约为10mA，工作时电流约为70mA，采集器一次工作时间约为5s，一天采集24次，即一天工作120s，这个时间可以忽略。系统设计按照连续7天无光照的情况下电池仍可正常工作，考虑到损耗，锂电池放50%余量：10*24*7*1.5=2520mAh

由于市场上没有容量为2520mAh的锂电池，因此我们选用3000mAh的锂电池。

（3）测斜传感器选型

同市场其他类型产品如：TS-CX60G、TS-CX05G等相比，TS-CX30G型传感器具有测量范围适宜，价格适中的优点。因此确定TS-CX30G为最佳型号。

3系统数据分析流程

3.1系统流程

整个系统主要由三部分组成，即上位机平台部分、中继器和采集器。系统的采集过程如下：上位机发送采集命令数据包①给中继器，中继器收到数据包①后发送数据包②给采集器，采集器收到数据包②后解析进行传感器数据的采集操作，当采集完成发送数据包③给中继器，中继器收到数据包③，则中继器讲给上位机发送数据包④。完成上述过程则说明一次数据采集的过程结束。

3.2采集器软件流程

在系统启动并进行初始化完成之后，系统进入休眠模式等待采集指令。在系统接收到串口数据是，系统首先判断是否为发送给本机的指令，如果不是发送给本机的指令，系统继续进入休眠状态，如果是本机指令，系统解析数据包判断指令中所需采集的传感器地址，并根据传感器地址，向目标传感器发送采集指令。当采集指令发送完成后，系统进入等待循环，在设定的时间内如果系统没有完成数据采集系统会再次向传感器发送采集指令，如果传感器在设定的时间和设定的次数内完成数据采集，采集器会把传感器传来的数据进行组包，并根据收到目标地址，把采集到的数据通过无线发送单元，发送到后台应用程序进行显示，采集器重新进入休眠模式，等待下次采集指令。如果采集在设定的时间和设定的次数之内没有完成数据采集，系统会自动复位，可以防止因程序跑分而引起的死机现象的出现。

4结语

在杆塔上安装倾角采集终端，通过无线传输模块把实时数据传送到后台服务器，系统为杆塔倾斜趋势作相关分析与危机预警，并把相关分析结果以短信形式通知杆塔管理人员，使管理人员可以快速定位因各种原因引起倾斜杆塔的位置，实时掌握杆塔倾角情况，确保杆塔安全使用。随着系统的实施，提高了对杆塔的整体监控能力，有力保障了电力供应系统安全、稳定、高效的运行。

参考文献：

[1]输电杆塔的倾斜沉降监控系统设计[J].郭继辉.黑龙江电力.2015（06）

[2]电力杆塔倾斜预警装置的设计与研究[J].李虎威，李升来，李慧.广东电力.2011（02）

[3]基于杆塔的雷击跳闸风险评估[J].赵伟，童杭伟，史海锋.高压电器.2017（08）

作者简介：

于启万，男，1987年7月，汉，安徽亳州，本科，工程师，输电线路运维检修管理与带电作业