应用背景
气候变化导致恶劣天气越来越多，灾害天气增多，许多地区地质地形也相对变得不稳定，严重的地质灾害给社会带来巨大的经济损失，对于电力这种比较特殊的资源的安全输送，影响也极大。本身地质地形的不稳定，地质灾害的影响，以及恶劣天气的影响，都会给输电线路的安全运行造成影响，因此在常见输电线路中，时有发生杆塔倾斜的严重现象。输电线路杆塔倾斜甚至倒塌的现象，严重威胁了输电线路安全，往往带来巨大的经济损失。
FH-9001杆塔倾斜在线监测系统，利用***新的MEMS传感器技术和无线通信技术，对位于冰灾、雪灾、泥石流、山体滑坡多发区、煤矿采空区等不良地质区域内电线杆塔，进行双向倾斜角度（平行于线路方向和垂直于线路方向）实时监测。当杆塔倾斜角度超过设定的阈值时，系统能够通过G***/CDMA/GPRS或3G网络及时将预/告警信息发送给监控中心，提醒线路运行负责人对线路运行状况予以关注并采取相应处置措施。
该系统采用太阳能电池板+蓄电池供电方式，安装方便。投入运行后，可使运营部门及时掌握杆塔工作情况，以有效防止因杆塔倾斜而引发的事故。
图1. 输电线路杆塔倾斜实景
系统组成
本系统由若干监测子站、太阳能电池板和服务器组成。其中，监测子站部署在电力杆塔上。监测子站主机内置高精度双轴倾角传感器、GPRS/3G网络通信模块、充电控制电路，蓄电池等，监测子站负责从各采集单元接收数据，并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器。。
服务器部署在监控中心机房内，运行***，通过Internet获得监测子站数据。监控中心对横向倾斜、纵向倾斜等状态参数进行数据存储、显示、统计报表并结合杆塔自身设计参数进行分析，完成杆塔倾斜的多参数预警功能。在服务器上主要运行服务器软件、数据库，需要配备的设备包括防火墙、宽带连接、UPS电源等。
图2. FH-9001系统组成示意图
由于山西等省电力公司已建成输电线路杆塔倾斜系统，服务器已经部署完毕，在实际应用中，输电线路杆塔倾斜监测设备厂商只需提供监测子站。
表1：监测子站设备清单：
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序 号 |
名 称 |
数量 |
备注 |
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1 |
监测子站主机 |
1台 |
尺寸251*192*90mm |
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2 |
太阳能电池板 |
1块 |
10W |
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3 |
蓄电池 |
1台 |
20Ah/12V |
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产品特性
- 采用我公司专门针对线路杆塔倾斜在线监测生产研发的监测子站，此监测子站尺寸为251*192*90mm，该监测子站体积小，质量轻，轻巧精致，安装方便。内置高精度双轴倾角传感器，减少了设备和线缆数量，方便安装维护，提高了测量精度；
- 通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/G***/CDMA/GPRS和3G网络；
- 为工业级产品，采用防水金属外壳，适用于各种恶劣的气候环境；
- 系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；
- 配备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对杆塔状态进行趋势分析；
- 满足***电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW 242-2010）
- 满足***电网公司企业标准《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》（Q/GDW 559-2010）
- 满足南方电网公司企业标准《南方电网输电线路监测系统通信规约》
技术指标
- 倾角测量范围：&plu***n;30°（可选&plu***n;15°、&plu***n;60°或&plu***n;90°）；
- 倾角测量误差：≤&plu***n;0.05°；
- 倾角测量分辨率：&plu***n;0.01°；
- 工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa；
- 防护等级：IP65；
- 工作功耗：≤1W； 待机功耗≤0.1W；
- 供电方式：太阳能+蓄电池或感应取电，输入电压＋12～24V；
- 电池使用寿命：≥3年，无外部充电时***多可连续供电30天以上；
- 重量：≈3kg；(不包含蓄电池)
- 适用对象：10KV~800KV高压输电线路。