本技术涉及输电监测,尤其是提供了一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统。
背景技术:
1、输电杆塔是电力系统的重要设施之一,实时监测和保障输电杆塔稳定性对于保障企业正常生产、人民正常生活具有较为重要的社会意义。在实际情况下,输电杆塔长期暴露在野外环境,较易受到风载荷、冰载荷等多种外界载荷的共同影响而直接造成杆体倾倒、失稳失衡。特别地,设于煤炭开采地区的输电杆塔较易可能受到地表塌陷等因素的影响,造成塔体部分位置应力集中,进而影响输电杆塔整体的平衡稳定。此外,在电力输送系统中,输电线路牵拉输电杆塔也可能造成杆体失稳倒塌。因此,监测和保障输电杆塔的稳定性是具有现实意义和社会价值的。特别是,能够实时监测输电杆塔,并能在其发生失稳失衡破坏后第一时间进行处置,对于电力系统的安全高效运转、能源安全供应具有重要意义。
2、考虑到不同地区对于监测部位、监测环境等因素的需求差异,在部分地区,仍需要电网维护人员实地观察塔体周围地形以保证输电杆塔稳定性。人工监测一定程度上受到人员数量、工作时间等条件的限制,具有一定的局限性。此外,输电杆塔的稳定性不仅与杆塔自身相关,还与其所支撑连接的输电线路相关。常规监测方法往往只关注对于杆塔塔体的监测而忽略了输电线路由于冰载荷等多种载荷影响,可能牵拉输电杆塔,引起杆塔结构破坏甚至倒塌。因而,需要一种输电杆塔实时监测系统,对于输电杆塔塔体和输电线路同时监测,以进一步保障输电杆塔的稳定。
技术实现思路
1、为了实现远程实时监测输电杆塔,保证电力供应系统安全高效运转,通过对于输电杆塔塔体、输电杆塔所连输电线路进行监测,保证输电效率,提升监测精度;本实用新型提供了一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,具体技术方案如下。
2、一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,包括杆塔监测装置、线路监测装置、控制装置、能源装置和监控中心,所述杆塔监测装置包括光栅传感器和塔体夹具,多个塔体夹具通过光栅传感器相连,塔体夹具连接输电塔和光栅传感器;所述线路监测装置包括光栅传感器和线路夹具;所述控制装置包括光纤解调仪、控制电板和信号天线,控制装置采集监测信号数据并分析处理,传输至监控中心;所述能源装置包括太阳能电池板和蓄电池,能源装置为杆塔监测装置和线路监测装置供电,监控中心的上位机接收监测数据并存储监测数据。
3、优选的是,塔体夹具的尺寸与塔体尺寸相配合,所述光栅传感器两端中一端受压力,另一端受拉力。
4、优选的是,塔体夹具包括l形夹片、螺栓和螺母,所述l形夹片上设置有与螺栓配合的开孔,两个所述l形夹片形成的夹持口通过螺栓和螺母调整。
5、还优选的是,塔体夹具至少设置2个,所述两个塔体夹具的夹持口沿直线布置,光栅传感器通过调节孔连接塔体夹具。
6、还优选的是,线路监测装置的线路夹具设置在输电线路上;所述线路夹具与输电线路尺寸相配合,所述线路夹具至少设置2个,所述线路夹具上的夹持口沿直线布置,所述光栅传感器通过调节孔连接线路夹具。
7、还优选的是,线路夹具包括两个弧形板,输电线路通过弧形板夹持,松紧螺母安装在弧形板两侧的翼板上。
8、进一步优选的是,相邻两个塔体夹具之间的距离小于等于10cm,相邻两个线路夹具之间的距离小于等于10cm。
9、还进一步优选的是,光纤解调仪发射光波,并接收反射光波,将采集的光信号转换为电信号。
10、还进一步优选的是,太阳能电池板配置在输电杆塔上,太阳能电池板和蓄电池相连。
11、本实用新型提供的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统的有益效果是,该系统从输电杆塔塔体、与输电杆塔相连输电线路两个方面进行输电杆塔稳定性的监测,并设计出适用于输电杆塔塔体、与输电杆塔相连输电线路的光纤布拉格光栅传感器的夹具,确保监测的精确性,使得监测装置不受温度的影响,不需要使用温度传感器进行温度补偿;另外该系统还具有结构简单,安装方便,重量轻等优点。
1.一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,包括杆塔监测装置、线路监测装置、控制装置、能源装置和监控中心,所述杆塔监测装置包括光栅传感器和塔体夹具,多个所述光栅传感器串联,所述塔体夹具连接输电塔和光栅传感器;所述线路监测装置包括光栅传感器和线路夹具;所述控制装置包括光纤解调仪、控制电板和信号天线,控制装置采集监测信号数据并分析处理,传输至监控中心;所述能源装置包括太阳能电池板和蓄电池,所述能源装置为杆塔监测装置和线路监测装置供电,监控中心的上位机接收监测数据并存储监测数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述塔体夹具的尺寸与塔体尺寸相配合,所述光栅传感器两端中一端受压力,另一端受拉力。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述塔体夹具包括l形夹片、螺栓和螺母,所述l形夹片上设置有与螺栓配合的开孔,两个所述l形夹片形成的夹持口通过螺栓和螺母调整。
4.根据权利要求3所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述塔体夹具至少设置2个,所述两个塔体夹具的夹持口沿直线布置,光栅传感器通过调节孔连接塔体夹具。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述线路监测装置的线路夹具设置在输电线路上;所述线路夹具与输电线路尺寸相配合,所述线路夹具至少设置2个,所述线路夹具上的夹持口沿直线布置,所述光栅传感器通过调节孔连接线路夹具。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述线路夹具包括两个弧形板,输电线路通过弧形板夹持,松紧螺母安装在弧形板两侧的翼板上。
7.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,相邻两个塔体夹具之间的距离小于等于10cm,相邻两个线路夹具之间的距离小于等于10cm。
8.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述光纤解调仪发射光波,并接收反射光波,将采集的光信号转换为电信号。
9.根据权利要求1所述的一种基于光纤布拉格光栅的输电杆塔实时监测系统,其特征在于,所述太阳能电池板配置在输电杆塔上,太阳能电池板和蓄电池相连。