[发明专利]输电塔在线监测系统及监测方法

摘要

本发明公开了一种输电塔在线监测系统及监测方法，包括信号采集装置、信号处理站和信号储存处理中心；信号采集装置设置于输电塔上，信号采集装置对输电塔的振动信息和输电塔所处位置的气象信息进行采集并将采集到的信息传递给信号处理站；信号处理站设置于以输电塔为圆心，以预定距离为半径的范围内，信号处理站收集信号采集装置采集到的信息并进行预处理并将经过预处理后的信息传递至信号储存处理中心；信号储存处理中心接收信号处理站经过预处理后的信息并进行分析和储存。本发明中的输电塔在线监测系统与输电塔在线监测方法配合使用，能够及时发现输电塔的异常情况，不仅监测过程简单、高效，而且监测效果好，真正实现了无人监测。

主权项

一种输电塔在线监测方法，其应用在输电塔在线监测系统上，其特征在于：包括预采集监测和常规采集监测；在第一次对输电塔进行在线监测时，对输电塔进行预采集监测，信号采集装置中的传感器单元分别对输电塔的振动位移和风速进行采集，而后对所述传感器单元采集到的各种信号根据以下公式：RMS=1NΣj=0N-1xj2]]>其中，N—数据长度，即共有多少个数据值；xj—预采集监测状态下的振动位移信号或风速信号；分别计算有效值并对有效值进行平均加权计算，取得各种信号的平均有效值，并将所述平均有效值作为中心值设置安全数值区域；在预采集监测进行预订时间后开始进行所述常规采集监测，信号采集装置中的传感器单元分别对输电塔周围的风速以及输电塔的振动位移信号进行采集，而后对所述传感器单元采集到的各种信号根据以下公式：RMS=1NΣi=0N-1xi2]]>其中，N—数据长度，即共有多少个数据值；xi—常规采集监测状态下的振动位移信号或风速信号；分别计算有效值，并将该有效值与所述安全数值区域进行比较，判断所述有效值是否落入所述安全数值区域中，是则继续进行常规采集监测；当所述有效值超出所述安全数值区域两倍时，报警装置报警；所述输电塔在线监测系统，包括信号采集装置、信号处理站和信号储存处理中心；所述信号采集装置设置于输电塔上，所述信号采集装置对输电塔的振动信息和输电塔所处位置的气象信息进行采集并将采集到的信息传递给所述信号处理站；所述信号处理站设置于以输电塔为圆心，以预定距离为半径的范围内，所述信号处理站收集所述信号采集装置采集到的信息并进行预处理，将经过预处理后的信息传递至所述信号储存处理中心；所述信号储存处理中心接收所述信号处理站经过预处理后的信息并进行分析和储存；所述信号采集装置包括供电单元、传感器单元、信号转换单元、嵌入式可编程控制器、嵌入式硬件和通信单元；所述传感器单元包括振动位移传感器和风速传感器，所述振动位移传感器的数量为两对，两对所述振动位移传感器设置在离输电塔塔顶设定距离位置处；所述设定距离为输电塔塔高的五分之一；两对所述振动位移传感器包括一对设置于水平方向上的用于监测水平振动位移的水平振动位移传感器和一对设置于竖直方向上的用于监测竖直振动位移的竖直振动位移传感器；水平振动位移传感器和竖直振动位移传感器间隔设置；所述风速传感器设置在距离输电塔塔顶六分之一塔高位置处，所述风速传感器用于监测所处位置处的风速，所述风速传感器监测到的风速用于辅助所述振动位移传感器监测到的振动位移对输电塔的振动状态进行判断；所述振动位移传感器和风速传感器分别与信号转换单元连接；所述供电单元包括太阳能储能板、电源控制器、蓄电池组，所述太阳能储能板的输出端与所述电源控制器的输入端相连接，所述电源控制器的电压转换端与所述蓄电池组相连，所述电源控制器的输出端分别与所述传感器单元、所述信号转换单元、所述嵌入式可编程控制器、所述嵌入式硬件和所述通信单元相连接；所述信号转换单元将所述传感器单元采集到的信号转换为数字信号并将数字信号传递给所述嵌入式可编程控制器；所述嵌入式可编程控制器中储存有处理程序，所述数字信号经过处理后传递给所述嵌入式硬件，所述嵌入式硬件对所述数字信号进行储存；所述通信单元将所述嵌入式硬件中储存的数字信号传输给所述信号处理站，进而传递给所述信号储存处理中心；所述信号处理站中设置有数据显示装置、计算装置和报警装置；所述数据显示装置将接收到的所述数字信号通过显示界面显示出来，以实现对所述输电塔的振动状态、风速进行实时显示；所述计算装置对所述信号采集装置传递过来的数字信号进行计算，并将数字信号与储存于所述计算装置中的安全数值区域进行比较；当数字信号的数值超出所述安全数值区域时，所述报警装置进行报警；所述信号采集装置与所述信号处理站之间通过无线网络进行连接；所述信号处理站与所述信号储存处理中心之间通过云服务器连接并进行数据传递。