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基于高精度定位技术的杆塔在线监测预警平台

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成果主要完成人

汪 鹏、刘永江、王 宇、辛力坚、凌志刚、刘晓明、高会芳、图布信

项目概况

本成果基于北斗卫星定位技术,研发寒冷沙漠地区毫米级高精度数据采集终端和预警分析管理平台,高精度北斗卫星定位技术和倾角仪相互配合,北斗卫星接收装置负责杆塔三维位置坐标的采集,倾角仪负责杆塔倾斜角度的测量,采用无线方式回传数据,对采空区杆塔整体倾斜度、三维位移量、位移变化速率及趋势数据实时监测分析,实现全自动化24小时在线监测,大幅度减少人工作业次数。 通过对杆塔整体沉降量、倾斜量、位移变化速率及趋势数据的联动分析,建立损伤等级区间,定义杆塔损伤等级,评估杆塔损伤寿命,对内蒙古地区杆塔进行智能化管理。通过大数据分析手段,描绘杆塔运动规律和损伤规律,建立杆塔损伤规律数据库,为分析和预判杆塔动态倒塌成因提供依据。 主要创新点主要包括以下几个方面 (1)研发了适用于寒冷沙漠地区的高精度卫星接收传感器终端集成设备 针对内蒙古地区多沙、极寒等地区特征,基于卫星高精度定位的输电线路地质灾害预警配套设备,对杆塔塔身以及塔基变形、位移等变化实现有效的实时自动数据采集。 (2)开发毫米级高精度后处理解算平台 实现杆塔高精度毫米级定位,采集数据频率高速度快,水平精度达到3mm,高程精度达到5mm,能够杜绝常规监测环境中人为误差。 (3)研发了内蒙古电网输电线路综合监测预警分析平台 实时获取杆塔的三维坐标,计算杆塔倾斜和沉降变化量,同时监测铁塔本身的位移和基础的位移变化,对监测终端采集的数据进行自动解算并生成趋势图,实现24小时在线监测杆塔状态,大幅减少人工作业的次数,保证了在恶劣天气和恶劣地形条件下可以持续采集稳定数据,实现预警功能。 (4)将物联网思维引入输电技术领域,基于北斗卫星定位系统,建立云平台和大数据库,实现人与杆塔之间、杆塔与杆塔之间的信息相互与共享,实现输电线路杆塔的智能化管理。 (5)定义杆塔损伤等级,将损伤等级划分为注意级、警示级、警戒级和警报级,打破相关规范对杆塔倾斜的传统定义,建立预警分区,评估杆塔损伤寿命。 本成果主要产出3篇省级以上期刊,授权7项国家实用新型专利。研发的成果在薛家湾供电公司采空区110kV和35kV线路稳定运行,多次监测到杆塔预警,给薛家湾输电管理处巡线人员提供参考和依据,为杆塔巡检工作提高了工作效率。