基于物联网技术的输电杆塔倾斜监测系统设计-电测与仪表.DOC

基于物联网技术的输电杆塔倾斜监测系统设计* 房俊龙，吕洪圣，赵朝阳，张一宇 （东北农业大学 电气与信息学院，哈尔滨 150030） 摘要：随着电网规模的迅速发展以及建设坚强智能电网工作的深入，物联网技术在电网中的应用越来越受到关注。针对目前国内电力杆塔倾斜监测系统存在的诸多问题，提出了将传感技术和物联网技术相融合的新思路。系统运用稳定可靠的无线技术，结合ZigBee和GPRS无线通信网络技术组成新的混合网络，及时、高效的进行数据传输。经过实际运行测试，系统性能稳定可靠。 关键词：电网；输电线路；物联网；倾斜 中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2014）00-0000-00 Tilt Monitoring System of Transmission Line Towers Based on he Internet of Things Technology FANG Jun-long, LV Hong-sheng, ZHAO Zhao-yang, ZHANG Yi-yu (College of Electrical and Information, Northeast Agricultural University, Haerbin 150030, China) Abstract: With the speed development of power grid and the profound work of strong power grid construction, internet of things technology receives more and more attentions nowadays. Aiming at the problems in tilt monitoring system of transmission line towers, the new idea of combination of sensing technology and IOT technology is put forward in this paper. The reliable wireless technology is adopted, combing with ZigBee and GPRS, so as to form a new hybrid network to complete efficient data transmission in time. Actual running test results verify the high accuracy and the reliable performance for the system. Key words: power grid, transmission line, Internet of things, tilt ０ 引 言 随着科技进步及社会的现代化发展，人民生活质量与需求的不断提高，用电量也随之大幅提升。然而，雨雪、大风等自然灾害以及土层塌陷、工程施工、人为破坏等原因却经常造成输电杆塔发生倾斜，导致输电线路中断等事故发生，严重影响了国防、工农业生产与日常生活，并且输电线路极易受区域内的气象环境影响造成线路中断[1-3]。电 力系统现多采用单一的人工巡查，将耗费大量的人力物力资源，而且受到地域影响有些杆塔问题不能被及时发现，存在着重大安全隐患。 １ 总体结构设计 输电杆塔倾斜监测系统总体结构如图1所示，主要包括杆塔监测单元1、杆塔监测主单元2、监控中心3和电源模块；N为正整数。每个杆塔监测单元1包括倾斜传感器11、微波传感器12、拉力传感器13、振动传感器14和杆塔监测节点15；杆塔监测主单元包括杆塔监测主机21、温湿度传感器22、风速传感器23、风向传感器24、雨量传感器25、气压传感器26和日照传感器27；监控中心3包括GPRS通信模块31和监控中心移动终端32。 ２ 工作原理 本系统解决了现有设备监测功能单一、智能化程度低、信号传输不稳定的问题。它包括杆塔监测节点、杆塔检测主机、电源模块、监控中心及移动终端。杆塔监测节点位于每个杆塔顶端，连接有三轴加速度传感器、微波感应器、拉力传感器、振动传感器，分别用来监测杆塔倾角、人员攀爬、导线拉力、杆塔振动情况。每个监测节点之间通过ZigBee网络与杆塔监测主机连接，杆塔监测主机通过ZigBee网络收集每个节点监测信息，并连接有微气象传感器，监测本地区温湿度、风速、风向、雨量、气压、日照气象参数。杆塔监测主机上连接有GPRS通信模块，通过无线通信技术将本地区所有信息打包传输至监控中心与移动终端[4