专利名称：输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统及其预警方法
技术领域：
本发明涉及一种电力监测技术，尤其涉及一种输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统及其预警方法。
背景技术：
输电塔系受强风、裹冰、地震、基础沉降、山体滑坡、采空区地质变化等因素造成应力超限或振动疲劳，在服役期内强度性能下降甚至突发倒塔事故以致产生重大经济损失。目前主要依靠线路维护人员通过目测发现铁塔的变化，铁塔的可靠性没有相应的数据库和评估方法。中国专利ZL200820184986. 2公开了一种输电塔环境振动状态在线监测及无线远 传系统，其包括现场采集站和主站，现场采集站包括信号调理仪、采集卡、工业控制计算机和无线网卡，振动传感器通过信号调理仪与采集卡连接，风速风向传感器和温度湿度传感器分别连接在采集卡上，采集卡与工业控制极端及连接，在工业控制计算机上连接有无线网卡，主站包括无线数据接收系统和数据记录系统。中国专利ZL200920142968. 2公开了一种输电塔振动在线监测系统，包括电源供电单元，传感器单元、信号调理与采集单元、嵌入式单板计算机、无线数据传输单元、远程监测中心组成。系统使用太阳能电池板加蓄电池组联合供电，同步采集输电塔多个部位的振动信号及输电塔周围环境的气象数据，通过无线数据传输单元经CDMA移动通信网络传输至远程监测中心进行存储和显示。通过检测特征参数的变化，进而实现对输电塔安全的实时检测。但是上述两个专利有以下缺点I.两者适用于在线监测，不能适用于离线巡检。振动及强度的在线监测系统目前还在研究试验阶段，成本高昂、可靠性差，尚未具备电网推广运用的可能。2.上述两个专利只包括振动，未包括强度。3.上述两个专利监测器采用220V交流电源供电或太阳能供电，不能用于巡检。4.上述两个专利监测点位置只能固定在若干位置上，监测点少。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统及其预警方法，该系统可以离线监测，准确性高，安全可靠，可用于输电线路日常检测，以替代目前线路巡检依靠目测的状态。本发明具有可统计和评估分析铁塔可靠性，建立数据库保证线路供电的正常运行的优点。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，包括输电铁塔强度及振动离线智能巡检仪，所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检仪包括移动式应变传感器、加速度计、双通道信号调理仪及双通道动态信号采集处理器，所述移动式应变传感器和加速度计分别与双通道信号调理仪相连，双通道信号调理仪与双通道动态信号采集处理器相连，双通道动态信号采集处理器与数据处理装置相连。所述移动式应变传感器用磁力座固定到输电塔被测位置，移动式应变传感器包括由标准应变片组成的桥式电路，所述桥式电路固化在弹性环中，弹性环两端分别连接磁力座，由标准应变片组成的桥式电路通过导线与应变放大器相连，应变放大器通过导线与数据处理装置相连。所述双通道信号调理仪和双通道动态信号采集处理器一体化由锂电池供电。所述移动式应变传感器和加速度计采集的两个信号分别通过振动信号通道和应变信号通道传输给双通道信号调理仪。
所述数据处理装置为笔记本电脑。一种利用输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统对输电铁塔强度振动可靠性预警方法通过将某一个塔每次巡检的8个振动值Bi和应变值e i测量数据各自统计平均得到I个振动值a]和I个应变值^作为I次记录的样本，
权利要求
1.一种输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，其特征是，包括输电铁塔强度及振动离线智能巡检仪，所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检仪包括移动式应变传感器、加速度计、双通道信号调理仪及双通道动态信号采集处理器，所述移动式应变传感器和加速度计分别与双通道信号调理仪相连，双通道信号调理仪与双通道动态信号采集处理器相连，双通道动态信号采集处理器与数据处理装置相连。
2.如权利要求I所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，所述移动式应变传感器用磁力座固定到输电塔被测位置，移动式应变传感器包括由标准应变片组成的桥式电路，所述桥式电路固化在弹性环中，弹性环两端分别连接磁力座，由标准应变片组成的桥式电路通过导线与应变放大器相连，应变放大器通过导线与数据处理装置相连。
3.如权利要求I所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，其特征是，所述双通道信号调理仪和双通道动态信号采集处理器一体化由锂电池供电。
4.如权利要求I所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，其特征是，所述移动式应变传感器和加速度计采集的两个信号分别通过振动信号通道和应变信号通道传输给双通道信号调理仪。
5.如权利要求I所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，其特征是，所述数据处理装置为笔记本电脑。
6.一种利用权利要求I所述的巡检系统对输电铁塔强度振动可靠性预警方法，其特征是，通过将某一个塔每次巡检的8个振动值ai和应变值e i测量数据各自统计平均得到I个振动值a」和I个应变值e j作为I次记录的样本，aj = (Zai)/&j = (Zei)/8 II 对定期检测点n次样本进行统计计算，n为大于等于I的整数，得到它们的振动期望值au和振动标准差a。以及应变期望值e u和应变标准差e。，a =(零a」)/naa =(拉(a] — aM)2 ) In % =CEej )/ne0 = (^Z(Ej-Sm)2)紐 当样本数n即巡检次数超过20后得到的期望值aw和标准差a。以应变期望值e u和应变标准差e。作为预警值的依据， 振动预警值=S11+3a。
应变预警值=e w+3 e。
对每次巡检测量值Si和Si加权处理。
全文摘要
本发明公开了一种输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统，包括输电铁塔强度及振动离线智能巡检仪，所述输电铁塔强度及振动离线智能巡检仪包括移动式应变传感器、加速度计、双通道信号调理仪及双通道动态信号采集处理器，所述移动式应变传感器和加速度计分别与双通道信号调理仪相连，双通道信号调理仪与双通道动态信号采集处理器相连，双通道动态信号采集处理器与数据处理装置相连。同时本发明还公开利用该系统的预警方法。本发明可以在线监测，准确性高，安全可靠，可用于输电线路日常检测，节省人力物力，用以替代目前线路巡检依靠目测的状态。
文档编号G07C3/00GK102831665SQ20121030118
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者张都清, 张广成, 郑万泔, 菅明健 申请人:山东电力集团公司电力科学研究院, 国家电网公司