1.本实用新型属于配电线路杆塔监测技术领域，具体涉及一种用于强风灾害下配电窄基塔故障预警与检测系统。
背景技术：
2.配电线路窄基塔是为了适应某些特殊条件，而专门设计的根开比较小的铁塔，窄基塔基础是上部铁塔的固定结构，下部结构通过基础固定于地基中，占地面积比较小，节约城市用地，降低工程造价，该塔型主要用于城市区域，由于长期承受外界环境载荷的作用，从而对配电线路的安全、可靠运行产生很大的影响，经常会出现配电线路窄基塔承受不平衡张力而发生倾斜，问题严重时还会造成倒塔断线，不但会给社会带来巨大的经济损失，而且会严重影响到人们的日常生活。随着电力系统的不断升级与发展，配电线路窄基塔倒塔及断线事故的频繁发生，严重影响了电网的安全运行，大范围的输电线路受到了破坏。为了保证电网的安全运行，就需要人们对配电线路窄基塔应力的分布情况进行监测，得到配电线路窄基塔受力情况，并及时反馈给运维人员，便于运维人员的及时维修。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种用于强风灾害下配电窄基塔故障预警与检测系统，该装置有利于对强风灾害下配电窄基塔的故障情况进行监测及预警，以使配电窄基塔安全运行。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于强风灾害下配电窄基塔故障预警与检测系统，包括前端监测系统、光纤传输网络和后端预警系统，所述前端监测系统包括配电窄基塔状态监测主机、采集单元和供电单元，所述采集单元包括视频监测传感器、应力监测传感器、红外监测传感器、紫外监测传感器和气象监测传感器，所述视频监测传感器、应力监测传感器、红外监测传感器、紫外监测传感器和气象监测传感器均与配电窄基塔状态监测主机连接，以对各传感器的监测数据进行处理；所述配电窄基塔状态监测主机经光纤传输网络与后端预警系统连接，以上传处理后的监测数据；所述后端预警系统包括接收服务器、灾害分类服务器和故障预警服务器，以接收监测数据并对配电窄基塔进行故障预警与故障分类。
5.进一步地，所述配电窄基塔状态监测主机安装于配电窄基塔地基位置，所述配电窄基塔状态监测主机通过rs-422总线与视频监测传感器、应力监测传感器、红外监测传感器、紫外监测传感器和气象监测传感器连接及通讯。
6.进一步地，所述视频监测传感器采用智能摄像机，对配电窄基塔的运行状态进行实时监控；所述应力监测传感器包括拉力传感器和倾角传感器，安装在配电窄基塔的绝缘子串和横梁之间；所述红外监测传感器采用智能红外传感器，对配电窄基塔温度进行实时监测；所述气象监测传感器包括能够测量风速、风向、温度、湿度和大气压力的气象传感器；所述视频监测传感器、红外监测传感器、紫外监测传感器和气象监测传感器集成于同一金
属屏蔽盒内，固定于配电窄基塔铁架横担位置。
7.进一步地，所述供电单元采用包括太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器的多形式供电系统供电，以保证前端监测系统稳定运行。
8.进一步地，所述光纤传输网络采用数字光纤通信系统，由光发送机、光纤、中间继电器、光纤和光接收机组成，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信的目的。
9.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种用于强风灾害下配电窄基塔故障预警与检测系统，通过将视频监测传感器、应力监测传感器、红外监测传感器、紫外监测传感器和气象监测传感器运用于配电线窄基塔运行状态的实时监测，实现了对配电线路窄基塔运行全状态的综合实时预测，提高了配电线路窄基塔运行的安全性。本系统可以接入各种类型的配电线路窄基塔，通过建立统一的配电窄基塔综合状态在线监测系统，可以随时了解各配电窄基塔的实时状况，从而做出准确判断，及时向维护人员发各种报警信息，维护人员及时进行维修暴维护，避免配电线路窄基塔发生倾斜及断线，全面提升配电线路窄基塔养护管理水平，确保配电线路窄基塔的安全运行。本系统连接可靠、通用型强、操作灵活，在安装或者拆卸时，操作简单，无需专门的装卸设备，可充分实现各连接件的密封，并且架设及维修比较方便，成本较低。本系统正常运行后易于管理、易于操作，对操作维护人员的技术水平及能力要求低，方便更新换代。
附图说明
10.图1是本实用新型实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
11.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
12.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
13.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
14.如图1所示，本实施例提供了一种用于强风灾害下配电窄基塔故障预警与检测系统，包括前端监测系统1、光纤传输网络10和后端预警系统11，所述前端监测系统1包括配电窄基塔状态监测主机2、采集单元3和供电单元9，所述采集单元3包括视频监测传感器4、应力监测传感器5、红外监测传感器6、紫外监测传感器7和气象监测传感器8，所述视频监测传
感器4、应力监测传感器5、红外监测传感器6、紫外监测传感器7和气象监测传感器8均与配电窄基塔状态监测主机2连接，以对各传感器的监测数据进行处理；所述配电窄基塔状态监测主机2经光纤传输网络10与后端预警系统10连接，以上传处理后的监测数据；所述后端预警系统11包括接收服务器、灾害分类服务器和故障预警服务器，以接收监测数据并对配电窄基塔进行故障预警与故障分类。
15.在本实施例中，所述配电窄基塔状态监测主机2安装于配电窄基塔地基位置；所述配电窄基塔状态监测主机2通过rs-422总线与视频监测传感器4、应力监测传感器5、红外监测传感器6、紫外监测传感器7和气象监测传感器8连接及通讯。其主要功能包括：
16.(1)能完成视频、绝缘子串拉力、绝缘子串角度及气象数据的采集、测量，通过网络将测量结果传输到后端平台系统；
17.(2)内置emsh网络通讯控制协议及tcp/ip协议；
18.(3)压缩编码器：高质量camec-i/ii活动视频压缩编码，352*288-1920*1080多种格式；
19.(4)传输速度：平均15～20帧/秒(彩色cif，evdo)；
20.(5)具备受控采集功能，能响应远程指令，按设置采集方式、自动采集时间、采集时间间隔启动采集；
21.(6)具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、复位等指令的能力。
22.在本实施例中，所述视频监测传感器4采用智能摄像机，本实施例中智能摄像机具体的选用索尼一体机芯，高亮红外灯设计，实现真正的无暗角，使用多种安装结构方式，安装方便，故障率小；在显示方面，采用了最新技术，显示效果更为细腻；独有的防高磁辐射隔离电路、防低寒自动加热模块，内置高灵敏温度传感器，球机可根据自身温度自动控制内部加热器的开启与关闭。同时，集成了全功能高速球机的功能，如英文菜单、菜单锁定、等功能，更为智能化。
23.在本实施例中，所述应力监测传感器5包括拉力传感器和倾角传感器，拉力传感器采用具有球头挂环的柱式拉力传感器，所述拉力传感器安装在输电线路铁塔的绝缘子串和横梁之间，测量导线的综合载荷力。拉力传感器采用电阻应变片组成惠斯顿电桥，通过检测弹性体应变测量出传感器所受的应力，其结构紧凑，测量精度高，抗偏能力强。
24.在本实施例中，所述红外监测传感器6能够实时测量配电窄基塔的局部热故障情况，对于温度较高的部分及时发现及时维修。
25.在本实施例中，所述紫外监测传感器7能够实时监测配电窄基塔的局部放电情况，对于配电窄基塔局部放电部分及时进行检修。
26.在本实施例中，所述气象监测传感器8包括能够测量风速、风向、温度、湿度和大气压力的气象传感器，具有结构紧凑，没有任何移动部件，坚固耐用的特点，而且不需维护和现场校准。
27.在本实施例中，所述视频监测传感器4、红外监测传感器6、紫外监测传感器7和气象监测传感器8集成于同一金属屏蔽盒内，固定于配电窄基塔铁架横担位置，应力监测传感器5安装于安装在配电线路杆塔的绝缘子串和横梁之间。
28.在本实施例中，所述电源单元9采用太阳能充电系统，太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，它包括光伏发电、光化学发电、光感发电和光生物
发电。所述太阳能充电系统包括太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器，所述蓄电池采用高性能化合物锂电池。充放电控制器的功能是将太阳能电池板供给的电压转换成稳定直流电压，给监测装置供电，并给蓄电池充电，完成电能的存储。在夜晚无法供给太阳能或阴天等气候情况太阳能供给不足时由蓄电池继续给监测装置供电。
29.在本实施例中，所述光纤传输网络10采用数字光纤通信系统，由光发送机、光纤、中间继电器、光纤和光接收机组成，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信的目的。
30.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将本发明看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。