CN102681031A - 基于物联网的电力铁塔环境气象监测*** - Google Patents

基于物联网的电力铁塔环境气象监测*** Download PDF

Info

Publication number
CN102681031A
CN102681031A CN2012101895607A CN201210189560A CN102681031A CN 102681031 A CN102681031 A CN 102681031A CN 2012101895607 A CN2012101895607 A CN 2012101895607A CN 201210189560 A CN201210189560 A CN 201210189560A CN 102681031 A CN102681031 A CN 102681031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron tower
module
tower
internet
electric power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012101895607A
Other languages
English (en)
Inventor
毛振刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2012101895607A priority Critical patent/CN102681031A/zh
Publication of CN102681031A publication Critical patent/CN102681031A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，由数据采集模块、监测主机、电源模块、数据传输模块、客户端、服务器组成，其特征在于：数据采集模块包括位移传感器、倾角传感器、扭矩传感器、覆冰探测器、数据采集仪、小型气象台、摄像机，小型气象台包括温湿度测量模块、风速测量模块、风向测量模块，数据传输模块采用3G传输和2G传输相结合的方式，所述的电源模块包括太阳能发电模块、风力发电模块、蓄电池。本发明基于物联网技术的思路，采用传感器采集铁塔的物理状态，方便维护人员及时发现铁塔存在的安全隐患，实现精细化、预防性的智能铁塔维护，同时采用风光互补发电，保证***稳定性。

Description

基于物联网的电力铁塔环境气象监测***
技术领域
本发明涉及一种电力铁塔监测***，特别是一种基于物联网的电力铁塔环境气象监测***。
背景技术
随着电力建设的迅速发展，电网规模不断扩大，在复杂条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，作为电力输送枢纽的电力铁塔具有环境条件恶劣、难以维护等特点，近年来由于电力铁塔故障引起的电力事故逐年上升，电力部门目前采用定期人工巡视、直升机巡视等手段，一般巡视周期为一个月，而在巡视期间铁塔及周围环境情况是不得而知的，这就为电力铁塔的安全运行埋下巨大的隐患。另外，有一些电力铁塔架设在人员不易到达的地区，有的线路工人每天只能巡视1-2基杆塔，劳动效率低下，电力铁塔周围环境复杂多变，只有在巡视时才能发现已存在的问题。目前急需一种简便、有效的监控、监测手段对电力铁塔周边状况及环境参数进行全方位、全天候监测，使输电线路运行于可视可控之中。
物联网是一个集多种技术、多种网络的复杂信息***网络，无线传感网络采用传感器随时随地对物体进行信息采集和获取，是物联网的重要感知神经末梢，核心在于全面感知、可靠传送、智能处理，以精细和动态的方式管理生产和生活，将物联网技术应用到电力铁塔气象监测***中，能根据采集数据实现自动检测和智能控制，保证铁塔安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于物联网技术的思路，采用传感器采集铁塔的物理状态，方便维护人员及时发现铁塔存在的安全隐患，实现精细化、预防性的智能铁塔维护，同时采用风光互补发电，保证***稳定性的基于物联网的电力铁塔环境气象监测***。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，由数据采集模块、监测主机、电源模块、数据传输模块、客户端、服务器组成，其特征在于：数据采集模块包括位移传感器、倾角传感器、扭矩传感器、覆冰探测器、数据采集仪、小型气象台、摄像机，小型气象台包括温湿度测量模块、风速测量模块、风向测量模块，数据传输模块采用3G传输和2G传输相结合的方式，所述的电源模块包括太阳能发电模块、风力发电模块、蓄电池。
而且，所述的监测主机和传感器外壳采用防磁金属材料，数据传输线缆采用3层屏蔽室外线缆，各种接头采用金属航空头，***采用了多层屏蔽技术建造。
而且，所述的客户端将检测到的铁塔水平位移、垂直度和扭矩等参数改变量与设计规范中的极限指标对比，由此判断铁塔使用状态是否正常。
在后台分析中有关铁塔形变的关键参数和预警策略如下所述：
（1）采用位移传感器测量铁塔水平位移的改变，考虑风荷载等外力作用下，根据铁塔的设计规范，满足规定的铁塔某点水平位移的极限值，即当铁塔平台上测量到水平位移改变量ΔL1>平台高度H平台/75时候，产生性能告警。
（2）采用倾角传感器测量出铁塔垂直度的改变，考虑风荷载等外力作用下，根据铁塔的设计规范，满足规定铁塔垂直度的极限值，即当铁塔顶端水平，位移ΔL>铁塔高度H塔高/1500时候，产生性能告警。
（3）采用扭矩传感器测量出铁塔轴向扭曲的改变，根据通信铁塔设计规范，轴向扭矩改变的极限值：在当地30年一遇最大风速下，铁塔轴向扭曲不得超过±0.4°，考虑风荷载等外力作用下，当铁塔平台上轴向扭转θ>±0.4°时候，则产生性能告警。
而且，所述的监测主机防雷及防线路闪络设计，机壳经过杆塔与大地连接，传感器全部采用防雷器件。
而且，所述的摄像机采用移动安装方式，在两塔架之间额外架设防冰线缆，把监测设备通过滑轮挂在线缆上，可以通过滑轮控制设备的进退，全方位的监测塔架之间导线、绝缘子、塔架的覆冰情况。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用最先进的3G技术进行防范，整个***全无线进行传输，采用无线3G网络进行铁塔及周围环境气候警情的传输；如果3G信号不稳定，则在无3G信号时，***会自动切换到2G信号。
2、本发明采用风光互补的供电方式，在连续阴天的情况下，还可以利用风力发电的方式提供***供电，提高了***的安全稳定运行能力。
3、本发明摄像机采用移动安装方式，在两塔架之间额外架设防冰线缆，把监测设备通过滑轮挂在线缆上，可以通过滑轮控制设备的进退，全方位的监测塔架之间导线、绝缘子、塔架的覆冰情况，从而大大增加了覆冰监测区域，更全面的判断整体的覆冰状况。
4、本发明基于物联网技术的思路，采用传感器采集铁塔的物理状态，方便维护人员及时发现铁塔存在的安全隐患，实现精细化、预防性的智能铁塔维护。
附图说明
图1是本发明的***结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
如图1所示，本发明所述的一种基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，由数据采集模块、监测主机、电源模块、数据传输模块、客户端、服务器组成，其特征在于：数据采集模块包括位移传感器、倾角传感器、扭矩传感器、覆冰探测器、数据采集仪、小型气象台、摄像机，小型气象台包括温湿度测量模块、风速测量模块、风向测量模块，数据传输模块采用3G传输和2G传输相结合的方式，所述的电源模块包括太阳能发电模块、风力发电模块、蓄电池。
根据图1所示，对本发明的实施方式做进一步描述：数据采集模块中的各种传感器实时采集铁塔及周围环境气候的情况，然后通过数据采集仪传输给监测主机，监测主机进行初步分析后，通过数据传输模块传给监控中心的客户端，客户端上安装有铁塔环境气象监控软件，将检测到的铁塔水平位移、垂直度和扭矩等参数改变量与设计规范中的极限指标对比，由此判断铁塔使用状态是否正常。采用位移传感器测量铁塔水平位移的改变，考虑风荷载等外力作用下，根据铁塔的设计规范，满足规定的铁塔某点水平位移的极限值，即当铁塔平台上测量到水平位移改变量ΔL1>平台高度H平台/75时候，产生性能告警；采用倾角传感器测量出铁塔垂直度的改变，考虑风荷载等外力作用下，根据铁塔的设计规范，满足规定铁塔垂直度的极限值，即当铁塔顶端水平，位移ΔL>铁塔高度H塔高/1500时候，产生性能告警；采用扭矩传感器测量出铁塔轴向扭曲的改变，根据通信铁塔设计规范，轴向扭矩改变的极限值：在当地30年一遇最大风速下，铁塔轴向扭曲不得超过±0.4°，考虑风荷载等外力作用下，当铁塔平台上轴向扭转θ>±0.4°时候，则产生性能告警；告警警情通过数据传输模块传到监控中心，监控中心客户端发出警报提醒，工作人员可根据上传的数据及图像信息了解铁塔情况，并及时作出相应处理。
摄像机采用移动安装方式，在两塔架之间额外架设防冰线缆，把监测设备通过滑轮挂在线缆上，可远程启动滑轮上的控制器，控制器松动滑轮固定装置，从而可以通过滑轮控制设备的进退，全方位的监测塔架之间导线、绝缘子、塔架的覆冰情况
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，由数据采集模块、监测主机、电源模块、数据传输模块、客户端、服务器组成，其特征在于：数据采集模块包括位移传感器、倾角传感器、扭矩传感器、覆冰探测器、数据采集仪、小型气象台、摄像机，小型气象台包括温湿度测量模块、风速测量模块、风向测量模块，数据传输模块采用3G传输和2G传输相结合的方式，所述的电源模块包括太阳能发电模块、风力发电模块、蓄电池。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，其特征在于：所述的监测主机和传感器外壳采用防磁金属材料，数据传输线缆采用3层屏蔽室外线缆，各种接头采用金属航空头，***采用了多层屏蔽技术建造。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，其特征在于：所述的客户端将检测到的铁塔水平位移、垂直度和扭矩等参数改变量与设计规范中的极限指标对比，由此判断铁塔使用状态是否正常，在后台分析中有关铁塔形变的关键参数和预警策略如下所述：（1）采用位移传感器测量铁塔水平位移的改变，考虑风荷载等外力作用下，根据铁塔的设计规范，满足规定的铁塔某点水平位移的极限值，即当铁塔平台上测量到水平位移改变量ΔL1>平台高度H平台/75时候，产生性能告警；（2）采用倾角传感器测量出铁塔垂直度的改变，考虑风荷载等外力作用下，根据铁塔的设计规范，满足规定铁塔垂直度的极限值，即当铁塔顶端水平，位移ΔL>铁塔高度H塔高/1500时候，产生性能告警；（3）采用扭矩传感器测量出铁塔轴向扭曲的改变，根据通信铁塔设计规范，轴向扭矩改变的极限值：在当地30年一遇最大风速下，铁塔轴向扭曲不得超过±0.4°，考虑风荷载等外力作用下，当铁塔平台上轴向扭转θ>±0.4°时候，则产生性能告警。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，其特征在于：所述的监测主机防雷及防线路闪络设计，机壳经过杆塔与大地连接，传感器全部采用防雷器件。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的电力铁塔环境气象监测***，其特征在于：所述的摄像机采用移动安装方式，在两塔架之间额外架设防冰线缆，把监测设备通过滑轮挂在线缆上，滑轮上安装有控制器和滑轮固定装置，可以通过滑轮控制设备的进退，全方位的监测塔架之间导线、绝缘子、塔架的覆冰情况。
CN2012101895607A 2012-06-11 2012-06-11 基于物联网的电力铁塔环境气象监测*** Pending CN102681031A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101895607A CN102681031A (zh) 2012-06-11 2012-06-11 基于物联网的电力铁塔环境气象监测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101895607A CN102681031A (zh) 2012-06-11 2012-06-11 基于物联网的电力铁塔环境气象监测***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102681031A true CN102681031A (zh) 2012-09-19

Family

ID=46813234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101895607A Pending CN102681031A (zh) 2012-06-11 2012-06-11 基于物联网的电力铁塔环境气象监测***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102681031A (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103197358A (zh) * 2013-04-23 2013-07-10 安徽中瑞电气技术有限公司 气象监测***
CN103391428A (zh) * 2013-07-19 2013-11-13 中国民航大学 基于多数据链路的航空气象图像监视***
CN105068493A (zh) * 2015-08-19 2015-11-18 杨继新 铁塔远程安全智能监控***
CN105628095A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 安徽海兴泰瑞智能科技有限公司 一种基于北斗电力数据采集***
CN105929464A (zh) * 2016-04-15 2016-09-07 象辑知源（武汉）科技有限公司 一种应用于气象监测的***
CN106253801A (zh) * 2016-08-18 2016-12-21 国网天津市电力公司 一种面向电力物联网节点的风光混合供电***
CN106679627A (zh) * 2016-12-25 2017-05-17 杭州博烁晟斐智能科技有限公司 一种基于物联网的通信铁塔垂直度问题判断方法及***
CN106679626A (zh) * 2016-12-25 2017-05-17 杭州博烁晟斐智能科技有限公司 一种通信铁塔倾斜与倒塌实时监测方法及***
CN106709579A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 杭州后博科技有限公司 一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及***
CN106981926A (zh) * 2017-05-12 2017-07-25 亿信标准认证集团有限公司 一种检测野外高压电设备覆冰危害的仪器
CN107014435A (zh) * 2017-04-20 2017-08-04 国网浙江省电力公司电力科学研究院 一种输电线路台风灾害观测塔
CN107153389A (zh) * 2017-07-04 2017-09-12 卢云丽 一种电力远程监控***
CN107869980A (zh) * 2017-09-28 2018-04-03 安徽继远软件有限公司 一种基于NB‑IoT的电力设施形变监测***及其监测方法
CN109143844A (zh) * 2018-08-20 2019-01-04 河南省通信建设监理有限公司 一种基于物联网平台的通信铁塔远程监控***及监控方法
CN109613627A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 国网通用航空有限公司 直升机航巡气象信息获取***
CN110708520A (zh) * 2019-11-08 2020-01-17 北京中瑞万通科技有限公司 一种基于物联网的电力线路态势感知装置及其控制***
CN110763281A (zh) * 2019-11-15 2020-02-07 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 基于物联网的电力铁塔的移动终端设备
CN110794740A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 基于物联网的电力铁塔的现场监测设备
CN111490490A (zh) * 2020-04-17 2020-08-04 何珊 一种线路覆冰检测装置
CN114677013A (zh) * 2022-03-28 2022-06-28 王大成 一种基于物联网的大气碳浓度监控***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201607213U (zh) * 2009-12-11 2010-10-13 北京航空航天大学 一种架空线路覆冰在线监测装置
CN201886162U (zh) * 2010-11-03 2011-06-29 中国农业大学 气象信息采集装置
CN201917812U (zh) * 2010-11-16 2011-08-03 重庆市电力公司江津供电局 基于无线网络技术的铁塔状态检测***
CN102262144A (zh) * 2010-05-26 2011-11-30 北京梅泰诺通信技术股份有限公司 一种远程环境监测***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201607213U (zh) * 2009-12-11 2010-10-13 北京航空航天大学 一种架空线路覆冰在线监测装置
CN102262144A (zh) * 2010-05-26 2011-11-30 北京梅泰诺通信技术股份有限公司 一种远程环境监测***
CN201886162U (zh) * 2010-11-03 2011-06-29 中国农业大学 气象信息采集装置
CN201917812U (zh) * 2010-11-16 2011-08-03 重庆市电力公司江津供电局 基于无线网络技术的铁塔状态检测***

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103197358B (zh) * 2013-04-23 2015-04-08 安徽中瑞电气技术有限公司 气象监测***
CN103197358A (zh) * 2013-04-23 2013-07-10 安徽中瑞电气技术有限公司 气象监测***
CN103391428A (zh) * 2013-07-19 2013-11-13 中国民航大学 基于多数据链路的航空气象图像监视***
CN105068493A (zh) * 2015-08-19 2015-11-18 杨继新 铁塔远程安全智能监控***
CN105628095A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 安徽海兴泰瑞智能科技有限公司 一种基于北斗电力数据采集***
CN105929464B (zh) * 2016-04-15 2018-06-12 象辑知源（武汉）科技有限公司 一种应用于气象监测的***
CN105929464A (zh) * 2016-04-15 2016-09-07 象辑知源（武汉）科技有限公司 一种应用于气象监测的***
CN106253801A (zh) * 2016-08-18 2016-12-21 国网天津市电力公司 一种面向电力物联网节点的风光混合供电***
CN106679626B (zh) * 2016-12-25 2019-12-17 杭州博烁晟斐智能科技有限公司 一种通信铁塔倾斜与倒塌实时监测方法及***
CN106679627B (zh) * 2016-12-25 2019-12-03 杭州博烁晟斐智能科技有限公司 一种基于物联网的通信铁塔垂直度问题判断方法及***
CN106679626A (zh) * 2016-12-25 2017-05-17 杭州博烁晟斐智能科技有限公司 一种通信铁塔倾斜与倒塌实时监测方法及***
CN106679627A (zh) * 2016-12-25 2017-05-17 杭州博烁晟斐智能科技有限公司 一种基于物联网的通信铁塔垂直度问题判断方法及***
CN106709579A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 杭州后博科技有限公司 一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及***
CN107014435A (zh) * 2017-04-20 2017-08-04 国网浙江省电力公司电力科学研究院 一种输电线路台风灾害观测塔
CN106981926A (zh) * 2017-05-12 2017-07-25 亿信标准认证集团有限公司 一种检测野外高压电设备覆冰危害的仪器
CN107153389A (zh) * 2017-07-04 2017-09-12 卢云丽 一种电力远程监控***
CN107869980A (zh) * 2017-09-28 2018-04-03 安徽继远软件有限公司 一种基于NB‑IoT的电力设施形变监测***及其监测方法
CN109143844A (zh) * 2018-08-20 2019-01-04 河南省通信建设监理有限公司 一种基于物联网平台的通信铁塔远程监控***及监控方法
CN109613627A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 国网通用航空有限公司 直升机航巡气象信息获取***
CN110708520A (zh) * 2019-11-08 2020-01-17 北京中瑞万通科技有限公司 一种基于物联网的电力线路态势感知装置及其控制***
CN110763281A (zh) * 2019-11-15 2020-02-07 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 基于物联网的电力铁塔的移动终端设备
CN110794740A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 基于物联网的电力铁塔的现场监测设备
CN111490490A (zh) * 2020-04-17 2020-08-04 何珊 一种线路覆冰检测装置
CN114677013A (zh) * 2022-03-28 2022-06-28 王大成 一种基于物联网的大气碳浓度监控***
CN114677013B (zh) * 2022-03-28 2022-10-25 王大成 一种基于物联网的大气碳浓度监控***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102681031A (zh) 基于物联网的电力铁塔环境气象监测***
CN201247079Y (zh) 一种输电线路的在线监测装置
CN107843285B (zh) 一种输电塔线的风致动力效应远程监测***及应用
CN102353400A (zh) 架空输电线路覆冰状态监测方法及***
CN202158870U (zh) 架空输电线路覆冰状态监测***
CN201307024Y (zh) 一种高压输电线路覆冰在线监视装置
CN104036627A (zh) 一种电力塔杆倾斜监测***
CN107014435A (zh) 一种输电线路台风灾害观测塔
CN104390710A (zh) 输电线路导线温度在线检测***和方法
CN105444814A (zh) 一种输电线路在线监控***
CN102288145A (zh) 架空输电线路覆冰厚度监测***及方法
CN204168005U (zh) 一种电网安全风险评估***
CN204168004U (zh) 一种电网安全风险监控***
CN105553101A (zh) 一种电力输电线路智能检测方法
CN204214474U (zh) 电力***输电塔实时在线监测显示***
CN202472845U (zh) 基于光纤传感器的风力发电机组火灾监控***
CN202748054U (zh) 一种电力线路覆冰在线监测***
CN206431198U (zh) 一种雷电监测预警装置
CN204239154U (zh) 风力发电机塔筒沉降倾斜及震动安全监测***
CN206450257U (zh) 一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置
CN207540585U (zh) 一种输电塔线的风致动力效应远程监测***
CN114333224B (zh) 一种输电线路走廊林火预警***
CN216206553U (zh) 基于4g无线通信的输电线路杆塔防台风在线监测装置
CN203840056U (zh) 一种变电站防覆冰监测***
CN203274791U (zh) 高压输电线路远程在线状态检测***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919