[发明专利]电力线载波技术的低压电线杆斜拉索预紧力远程监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压输电线路电线杆监测系统。 

背景技术

低压电线电线杆安全隐患一直未得到应有重视，据不完全统计，全国低压输电线路电线杆倒塌事件频频发生，例如：2011年11月10日上海青浦一电线杆倒塌砸死3名路人；2012年4月27日上午9时许，北京朝阳区望京广顺南大街北口运通101总站，站台附近一根电线杆突然倒塌，致一行人脚部受伤；2012年12月19日东莞市塘厦镇的一个十字路口，一根电线杆倒塌，引发大塞车。而莞事记者现场采访时，又亲眼目睹另外一根电线杆砸下来，刚好砸中路过的一辆出租车。南京市2013年1月28日晚上10点半，一辆76路公交车行驶到南京燕尧路小岗巷子路段，两根路旁电线杆突然倒塌，把开车的司机吓了一跳。司机紧急刹车，才保证了一车人的安全。 

目前电线杆倒塌关键问题是时间性未能有效确定，因此这不仅导致输电线路局部中断，造成停电现象，而且电线杆的倒塌可能会导致路边人员伤亡，甚至引起道路交通堵塞现象。如何及时有效地防止电线杆倒塌，已经成为供电部门科研技术人员的研究课题。本发明专利采用载波通信技术，单片机技术，传感器检测技术等可以有效监测电线杆受力情况，发现问题并且及时调整拉力，从而有效地保证电线杆安全性，保障输电线路正常运作，对于提高人民日常生活安全性有积极重大意义。达到广泛的市场经济价值目的。 

发明内容

为了克服已有低压输电线路电线杆的人为监测、可靠性较差、劳动强度大、无法实现在线监测的不足,本发明提供了一种实现在线监测、降低劳动强度、提升可靠性的基于电力线载波技术的低压电线杆斜拉索预紧力远程监测系统。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种基于电力线载波技术的低压电线杆斜拉索预紧力远程监测系统，所述远程监测系统包括用以检测斜拉索预紧力的拉力传感器、用以调节斜拉索预紧力的滚轮、用以将信号通过电力线载波传输的电力载波模块、用以收集各个低压电线杆斜拉索的拉力信号和传达控制指令的集中控制器和用以实现远程检测的监控中心，所述斜拉索与所述滚轮连接，所述滚轮的转轴与步进电机的输出轴联动；所述拉力传感器与电力载波模块连接，所述电力载波模块与所述集中控制器通信连接，所述集中控制器与所述监控中心通信连接，所述监控中心包括： 

实时监测模块，用以实时监测各个低压电线杆斜拉索的拉力信号，当所监测的拉力数值到达最低警戒值时，发出报警指令； 

预紧力调整控制模块，用以比较当前监测的拉力与预设值，如果相等则不调节输出比例，如果不等时，判断当前预紧力大于或小于预设值，向步进电机发送反转指令以减少预紧力或发送正转指令以增大预紧力。 

进一步，所述预紧力调整控制模块中，采用PID控制，根据预设斜拉索拉力值r(t)与当前监测的拉力值c(t)构成控制偏差e(t)=r(t)-c(t)，应该注意：本专利所预设的电线杆斜拉索预紧力值 为恒值，不随时间t变化。 

恒预紧拉力的控制方式采用积分分离PID控制方法，首先人为设定阀值ε＞0；当随时变化的偏差e(t)＞ε时，采用PD控制方法，当e(t)≤ε时，采用PID方法，保证系统的控制精度。 

更进一步，所述电力载波模块为具有扩频通信功能的SC1128作电力线载波芯片。 

本发明的有益效果主要表现在：1、实现在线监测、降低劳动强度、提升可靠性；2、利用扩频通信电力线载波芯片SC1128和AT89C51单片机设计了电线杆斜拉绞索预紧力远程监测与控制系统。该系统通过电力线载波，利用低压电力线作为通信媒介，不需要进行重新布线施工实现了通信网络化，做到了电线杆斜拉绞索预紧力系统的远程报警、同时，利用步进电机调节与控制斜拉索张紧力，从而避免了电线杆意外倒塌，影响输电线路安全的可能性，有极其广泛市场应用价值。其结构简单，体积小，重量轻；生产制造成本低。 

附图说明

图1是低压电线杆斜拉索预紧力远程监测系统的示意图。 

图2是电线杆斜拉绞索力检测示意图。 

图3是电线杆斜拉绞索预紧力检测与步进电机控制示意图。 

图4是斜拉索预紧力模糊控制示意图。 

图5是积分分离式PID控制的流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。