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输变电线路在线监测解决方案
输变电线路在线监测解决方案

输变电塔架监测是电力铁塔安全性的保障措施,电力铁塔承载电力供应,但是铁塔一般安装在室外,分布广泛且很多安装在偏远地区,容易受到自然、人力的影响和破环。因此需要使用便捷的输变电塔架监测方法实时监控通信塔的状态,对于可能出现的问题实现提前预警。

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客户价值

台风、滑坡等自然灾害的情况下易发生倒杆、断杆、杆塔倾斜、塔基滑动等杆塔失稳问题,引发导线断线、线路跳闸等事故,影响电网的安全稳定运行。通过在铁塔上安装的传感器,感知铁塔的工作状态,当铁塔的倾斜超过正常范围的时候,则采取相应的防护措施。各个位置的传感器数据通过智能数据处理装置实时的通过无线网络(NB-IOT;2G)发送到管理中心,实现电力铁塔监测。


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倾角传感器主要监测铁塔的一个倾角变化 (X,Y)来确定铁塔是否发生形变或者沉降。现在许多用户提出了关于Z轴的角度,(理解为杆塔倾倒实际与水平地面的夹角)。

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方案构成

    舞动监测    


输电塔线体系具有高耸、柔性特质,其几何非线性特性不容忽视。在覆冰等恶劣条件下,大悬臂横担引起的几何非线性大变形,以及导线的脱冰、断线等引起的导线跳跃和对输电塔的冲击作用将对输电塔线体系安全稳定运行构成严重威胁,严重时将导致倒塔断线事故发生,进而导致电力系统瘫痪,所以电力铁塔监测系统十分重要。

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输电线路舞动感知装置由光伏太阳能板、铝合金壳体、电池、控制电路和微功率全向通信天线构成。产品通过预绞丝、高强度铰链及螺钉、高强度橡胶的配合,实现与导线的相对固定,并可适配多种型号导线,以辨识导线舞动状态。


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基于端侧边缘计算,在线路监测传感节点实现导线当前截面处舞动幅值、频率(FFT)、数据清洗及滤波分析计算,计算舞动特征指标。舞动状态感知装置安装于已发生舞动的架空输电线路区段,每个耐张段在1/4和1/2档距处各安装1套,每一档安装2套。


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装置可自动采集时间,并向监控子站发送对时命令;具备基于人工智能算法的智能分析功能,实现稀疏数据下的精准预测。同时具备报警提示功能,提供待测点的地理位置、测点名称以及本次报警时间;可提供设备管理功能和存储服务,对监测的数据进行统计、分析和输出,根据需要选择不同的监测点、不同的时间段,将数据以各种报表、统计图、曲线的方式展示。


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    抱杆组塔作业安全监测    


 抱杆作业安全状态监测装置,针对抱杆组塔作业现场定制研发,采用北微传感系列核心技术,项目采用的的产品包括:无线拉力传感器、无线倾角传感器、传感监测无线基站等,可实现对组塔过程中关键部位的应力、角度等多参量感知及风险预警。


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 特点与优势 

精准感知:单传感器精度高;多传感数据融合提高计算准确性。

高安全等级:IP67防护等级;7倍极限过载。

便携布设:传感器使用无缆化;基站移动式部署,开机即用。

双模式应用:现场就地处理和远程监控双模式。


  解决问题  

精确定量获取关键点状态数据,有效提升现场管理的质量。

通过监测设备支撑,极大改变原简单粗放的现场管理状态,有效提升现场管理的效率。

可保障立塔施工现场监测全覆盖,有效提升现场管理的水平。


  相关产品  


项目

监测内容

北微产品

参数指标

失稳状态

监测物体相对于水平面倾角的变化量,从而实时监测铁塔的垂直度变化情况

NB-WM400

精度0.005°

双轴倾角输出

三轴加速度输出

内置电池

塔基形变

山体滑坡或使铁塔地基发生缓慢的滑移

北斗站

平面:±(2.5mm+0.5x10-6D)

高程:±(5.0mm+0.5x10-6D)

视频监控

在崩塌体上加装监测网,通过对监测网多个部位作位移、倾斜震动等高精度实时监测

摄像头

最大图像尺寸:1920×1080;

最大抓拍尺寸:1920×1080;

帧率:1~30fps可调

雨量监测

降雨是引发塔基滑坡等地质灾害的直接因素

雨量计

分辨率0.1mm;

测量降水强度:0.01~4 mm/min,误差:±4%;

承水口径:Ф200+0.6 mm;

风速监测

强风作用下,其结构会产生剧烈的振荡,引起杆件断裂或者留下残余变形,导致动力疲劳和失稳等现象,甚至整个结构也有可能被风吹倒

风速传感器

 

测量范围0~45m/s;

分辨率0.1m/s;

测量误差:3%。



成功案例

   电网输变电在线监测   


 项目概况 

中国南方电网公司是中央管理的国有重要骨干企业,为广东、广西、云南、贵州、海南五省区和港澳地区提供电力供应服务保障。北微传感与合作伙伴携手,参与广州、深圳、柳州等多个电网输变电监测项目,为数千公里电网保驾护航。


 解决方案 

一张图、一个平台掌握输电线路运行状态和设备状态;

通过高精度倾角传感器和视频监控设备实现实时塔杆监测;

结合现场微气象数据,通过大数据、人工智能及时发现缺陷隐患。


 客户价值 

减轻了人工巡线的工作量;

规范了人员设备管理;

提前预警,避免了事故的发生。

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   抱杆组塔安全监测案例   


 项目概况 

在浙江、福建、吉林等地的220kV、500kV线路工程悬浮抱杆组塔中进行应用,采用高精度感知、远距离低功耗传输等核心技术,可实现±30° 测量范围,测量精度 0.05°,具备1km以 上无线传输功能,待机时间约10天,可以满足一个组塔作业循环。


解决方案

云:监测数据实时展示,也与各省公司平台进行对接;

边:实现现场便捷组网,对拉力、倾角等数据进行统一接入;

端:包括拉力传感器、倾角传感器,后续可扩展拉力倾角一体化传感器


 客户价值 

精确定量获取关键点状态数据,有效提升现场管理的质量;

通过塔基变形监测设备支撑,有效提升现场管理的效率;

可保障立塔施工现场监测全覆盖,有效提升现场管理的水平。

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