一、方案背景
在臺風、滑坡等自然災害出現時,極易產生倒桿、斷桿、桿塔傾斜、塔基滑動等致使桿塔失穩的狀況,進而引發導線斷線、線路跳閘等事故,給電網的安全穩定運行造成影響。可借助在鐵塔上裝設的傳感器,能夠感知鐵塔的工作狀態,一旦鐵塔的傾斜或位移超出正常范疇之外,系統將立即發出告警信息,便于管理人員采取對應的防護手段,助力管理員進行決策以及安全評估,這對于預防通信鐵塔傾斜事故的出現極為關鍵。
二、系統組成
電力桿塔傾斜在線監測解決方案是一種基于物聯網、大數據和云計算等技術的綜合性方案,旨在實時監測電力桿塔的傾斜狀態,及時發現并預警潛在的安全隱患。通過在桿塔上安裝傳感器,如雙軸傾角傳感器、GNSS位移監測站等,實時收集桿塔的傾斜角、位移等數據。傳感器具有高精度和高分辨率,能夠捕捉到微小的變化,確保數據的準確性。本方案管理系統主要包括傳感器采集單元、傳輸通訊設備單元、后臺存儲分析顯示單元及其他,總體分為四個部分內容:
感知層:部署在電力桿塔上的高精度傾角傳感器、溫濕度傳感器、風速風向傳感器等設備,實時采集桿塔的傾斜角度、溫度、濕度、風速和風向等數據。這些傳感器通過有線或無線方式,將采集到的數據傳輸至數據采集模塊。
傳輸層:數據采集模塊將接收到的傳感器數據進行初步處理,并通過4G、LoRa、NB-IoT等無線通信方式,將數據傳輸至云端服務器。傳輸過程中,采用加密技術確保數據安全。
數據處理層:云端服務器接收并存儲來自數據采集終端的實時數據。數據分析平臺則對這些數據進行深入分析,評估桿塔的傾斜狀態,預測潛在的安全隱患。當桿塔傾斜角度超過預設閾值時,系統將自動觸發預警機制。系統通過短信、郵件、APP推送等方式,將預警信息實時發送至相關人員。收到預警信息后,相關人員可迅速采取應對措施,確保電力桿塔的安全運行。
應用層:運營管理部門可通過網頁或移動端APP訪問監測數據,查看預警信息,并下載相關統計報表及數據分析報告。在必要時,可結合現場監控視頻,對桿塔進行實時查看和應急處理。
三、系統功能
█實時監控和預警:大屏可以實時監控數據的變化, 并在數據異常或達到一 定閾值時觸發預警 。 這有助于用戶及時發現問題并采取 相應的措施。
█地圖及數據展示:系統收集和獲取傳感器數據后進行清洗、整理、聚合,將數據桿塔位置、數據展示在地圖上 ,輔與以各種圖表、 圖形和儀表盤的形式展示在大屏上。 常見的可視化方式 包括折線圖、柱狀圖、餅圖、 雷達圖等。
█交互和分析:用戶可以通過大屏上的交互功能, 選擇感興趣的數據和 指標進行進一步的分析 。 例如 ,放大細節 、 切換不同的 時間周期 、 對比不同的數據等。
█數據驅動決策:通過系統可視化大屏解析, 用戶可以更好地理解數據背 后的趨勢 、 模式和異常情況, 從而做出更準確的決策和 優化操作流程。
█北斗高精度監測:可以實現24小時連續觀測 ,滿足北斗衛星高精度輸電線 路桿塔沉降、位移、傾斜、形變及地質災害監測的需要, 北斗衛星技術形變監測精度可達毫米級。
█智能預警:通過設置閾值向管理人員進行實時平臺預警 、 短信預警、 APP預警, 提前給出解決方案, 預防災難發生。
█數據展示:歷史數據以列表或圖表形式在后臺展示, 支持按時間、 點位 、 異常值的查找,支持數據及圖表的導出功能。
█遠程升級、 配置、維護:設備支持遠程維護 、 配置參數 、 OTA升級等功能, 減少人員現場支持, 有效降低維護成本, 實現節能減碳。
█APP:位移數據、視頻監控、人工巡檢、設備運維等
四、方案優勢
█全天候監測:通過北斗高精度定位技術、無人機巡檢等手段,實現全天候、全地域的監測,確保電力桿塔的安全運行。
█高精度監測:采用高精度傳感器和監測設備,確保監測數據的準確性,及時發現微小變化,預防安全事故的發生。
█智能化預警:通過數據分析平臺,實現智能化預警,當監測數據異常時,系統自動觸發預警機制,通知相關人員采取措施,避免事故發生。
█降低維護成本:通過長期監測和數據分析,預測電力桿塔的傾斜趨勢,制定更合理的維護計劃,降低維護成本。
五、應用案例
該解決方案已成功應用于多個電網項目,如某電公司可調塔基礎沉降安全監測項目、國網某分部巡檢無人機系統建設項目等。通過實際應用,有效提升了電力桿塔的安全監測水平,保障了電網的安全穩定運行。