一种输电线路杆塔形变三维监测方法
【专利摘要】本发明涉及一种输电线路杆塔形变三维监测方法，利用分布在杆塔上的拉力传感器采集杆塔的拉力数据，并以此来分析杆塔形变，并通过三维立体画面的展现杆塔的受力情况，实现对杆塔形变，外力破坏等情况的远程、实时、动态监测。在达到最大载荷之前发出报警，及时通知管理部门采取措施，有助于实现输电线路的状态检修。
【专利说明】一种输电线路杆塔形变三维监测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统运行领域，涉及一种利用拉力传感器的三维监测输电线路杆塔形变方法。
【背景技术】
[0002]输电线路广泛分布在偏远地区，导线架设于高山、峡谷、树林、河流等复杂地形，常年受大自然的环境影响，特别是在冬季输电线路的杆塔容易受覆冰等外力影响产生形变，从而引起倒塔等严重事故。同时输电线路还有受人类生产、生活的影响，如公用事业基础建设中的输电线路走廊附近土方开挖，塔材被盗等，危及到线路的安全运行。
[0003]有鉴于此，本发明提供一种输电线路杆塔形变三维监测方法，以满足实际应用需要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:克服现有技术的不足，提供一种输电线路杆塔形变三维监测方法，利用分布在杆塔上的拉力传感器采集杆塔的拉力数据，并以此来分析杆塔形变，并通过三维立体画面的展现杆塔的受力情况，实现对杆塔形变，外力破坏等情况的远程、实时、动态监测，在达到最大载荷之前发出报警，及时通知管理部门采取措施，有助于提前做出抢修预案。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种输电线路杆塔形变三维监测方法，其特征在于，采用多个拉力传感器、多个无线发射器及监测中心系统实现，所述拉力传感器分布在杆塔上多个位置，用于采集杆塔上不同位置的受力数据；所述无线发射器安装在杆塔顶部，用于将拉力传感器所采集到的数据以及传感器编号转换成无线信号通过无线网络发送到监测中心系统；所述监测中心系统接收到无线信号后，将拉力值进行计算处理得到该处塔材的载荷值并在杆塔三维模型上实时显示出来，所述监测方法包括如下步骤:
1)根据实际杆塔图纸尺寸数据在监测中心系统中搭建杆塔的三维模型；
2)利用安装在杆塔顶部的无线发射器将分布在杆塔上拉力传感器采集到的杆塔各点的受力情况，传感器编号通过无线网络传回监测中心系统；
3)监测中心系统将拉力值通过计算处理得到该处塔材载荷值，与该位置警戒值比较，若当前载荷值小于警戒值，则返回第2步；若当前载荷值超过警戒值，则系统在三维画面上，对该传感器点对应受力塔材成黄色，并用标签标识受力方向以及数值；
4)监测中心系统将当前载荷值与该监测位置安全值相比较，若当前值小于安全值，则返回第2步；若当前载荷值超过安全值，则系统在三维画面上，对该传感器点对应受力塔材标成红色，用标签标识受力方向以及数值，并发出报警信号。
[0006]如上所述的输电线路杆塔形变三维监测方法，其特征在于，所述监测中心系统包含有以下功能:通过无线网络接收拉力数据并计算塔材的载荷值；建立已安装拉力传感器的杆塔的三维模型，并对安装点进行受力分析；对当前载荷值与受力分析值进行比较判断，若发生危险发出报警信号。
[0007]本发明的有益效果是:1、本发明能采集输电线路杆塔的受力情况，通过无线网络将采集到的数据发送到监测中心服务器上，实现输电线路杆塔受力情况的远程实时在线监测；
2、本发明将输电线路杆塔的受力情况实时地反映在三维画面上，并与设计值进行对t匕，判断是否杆塔状态是否安全；
3、本发明可动态监测杆塔的形变，覆冰载荷过大等情况，并可在杆塔载荷过大时提前发出预警，通知检修人员做好检修预案。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的实施方法示意图。
[0009]图2为本发明的监测方法流程图。
【具体实施方式】
[0010]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
[0011]附图中的符号说明:1 一拉力传感器，2—无线发射器，3—监测中心系统。
[0012]如图1所示，本发明由拉力传感传感器1、无线发射器2、监测中心系统3组成。
[0013]结合图1、图2所示，本发明的工作过程是:
1、首先，监测中心系统利用三维建模技术，根据实际杆塔图纸尺寸数据在监测中心系统中搭建杆塔的三维模型，模型初始颜色为白色，并标识出各监测点位置设计承受载荷值。
[0014]2、杆塔在运行过程中由于受环境影响，特别是覆冰时期，或者塔材被盗等环境因素的影响，杆塔受力情况会发生变化，分布在杆塔上的多个拉力传感器将采集杆塔各点的实时拉力数据值。
[0015]3、无线发射器利用无线网络将各位拉力传感器传感器采集到的杆塔各点的拉力数据值传回监测中心系统。
[0016]4、监测中心系统将拉力值通过计算处理得到该处塔材载荷值。
[0017]5、监测中心系统将该处塔材载荷值，若当前载荷值超过警戒值，则系统在三维画面上，对该传感器点对应受力塔材成黄色，并用标签标识受力方向以及数值。
[0018]6、监测中心系统将当前载荷值与该监测位置安全值相比较，若当前值小于安全值，则返回第2步。若当前载荷值超过安全值，则系统在三维画面上，对该传感器点对应受力塔材标成红色，用标签标识受力方向以及数值，并发出报警信号。
[0019]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种输电线路杆塔形变三维监测方法，其特征在于，采用多个拉力传感器、多个无线发射器及监测中心系统实现，所述拉力传感器分布在杆塔上多个位置，用于采集杆塔上不同位置的受力数据；所述无线发射器安装在杆塔顶部，用于将拉力传感器所采集到的数据以及传感器编号转换成无线信号通过无线网络发送到监测中心系统；所述监测中心系统接收到无线信号后，将拉力值进行计算处理得到该处塔材的载荷值并在杆塔三维模型上实时显示出来，所述监测方法包括如下步骤: 1)根据实际杆塔图纸尺寸数据在监测中心系统中搭建杆塔的三维模型； 2)利用安装在杆塔顶部的无线发射器将分布在杆塔上拉力传感器采集到的杆塔各点的受力情况，传感器编号通过无线网络传回监测中心系统； 3)监测中心系统将拉力值通过计算处理得到该处塔材载荷值，与该位置警戒值比较，若当前载荷值小于警戒值，则返回第2步；若当前载荷值超过警戒值，则系统在三维画面上，对该传感器点对应受力塔材成黄色，并用标签标识受力方向以及数值； 4)监测中心系统将当前载荷值与该监测位置安全值相比较，若当前值小于安全值，则返回第2步；若当前载荷值超过安全值，则系统在三维画面上，对该传感器点对应受力塔材标成红色，用标签标识受力方向以及数值，并发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的输电线路杆塔形变三维监测方法，其特征在于，所述监测中心系统包含有以下功能:通过无线网络接收拉力数据并计算塔材的载荷值；建立已安装拉力传感器的杆塔的三维模型，并对安装点进行受力分析；对当前载荷值与受力分析值进行比较判断，若发生危险发出报警信号。
【文档编号】G01B21/32GK103968799SQ201410147010
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】余雷, 涂明, 张焕青, 刘晓华, 张雪峰, 周赞东, 曾胜强 申请人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司