【摘 要】
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随着我国经济建设的迅速发展,各行各业对于电力资源的需求量逐年增加,而输电线路又是电力传输的重要环节,输电线路依靠输电杆塔支撑,杆塔的稳定对于电力系统的安全运行至关重要。我国电力网络分布广阔,涵盖各种地理环境,部分杆塔建在森林、陡坡等可能发生自然灾害的地区,当遇到恶劣气候时,会对杆塔及线路造成严重损坏,发生倾斜倒塌事故而出现区域性停电的现象时有发生,严重影响社会发展及人民正常生活。目前,部分地区的电
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随着我国经济建设的迅速发展,各行各业对于电力资源的需求量逐年增加,而输电线路又是电力传输的重要环节,输电线路依靠输电杆塔支撑,杆塔的稳定对于电力系统的安全运行至关重要。我国电力网络分布广阔,涵盖各种地理环境,部分杆塔建在森林、陡坡等可能发生自然灾害的地区,当遇到恶劣气候时,会对杆塔及线路造成严重损坏,发生倾斜倒塌事故而出现区域性停电的现象时有发生,严重影响社会发展及人民正常生活。目前,部分地区的电网中,对输电杆塔倾斜的管理还处于人工巡查阶段,杆塔监测系统尚未完善,在某些方面仍有待提高。为解决上述电力工程实际问题,本文设计了一套输电杆塔倾斜监测系统,具体完成了如下工作:(1)针对现有特殊地形环境中的输电杆塔倾斜监测问题,在查阅了国内外相关文献的基础上,设计了一套基于LoRa无线网络通信技术的“输电杆塔倾斜监测系统”。该系统具有杆塔倾斜角度及环境温湿度的监测、无线传输以及预警等功能。(2)完成了输电杆塔倾斜监测系统的硬件制作。利用Altium Designer软件设计出子节点及终端节点的电路原理图,绘制了相应的PCB版图,加工出电路板并将所需模块焊接在电路板上,完成硬件设计。(3)完成输电杆塔倾斜监测系统的软件设计与实现。数据监测子节点通过LoRa将倾斜角及环境温湿度等数据传输到终端节点,终端节点接收到子节点的数据后,再通过Cat.1将全部数据传输至云平台。LoRa具有传输距离长、传输速率快、功耗低等优势。同时Cat.1也具备网络覆盖广、通信质量高、传输速度快的优势。(4)对输电杆塔倾斜监测系统进行功能试验。将监测的子节点放置在模拟杆塔上,所有节点连接入网,系统开始运行后,云平台能实时展示模拟杆塔的倾斜角及环境温湿度数据,倾斜角的监测精度达到0.1°,同时启动预警功能。试验证明本系统能够帮助工作人员及时获取杆塔的数据信息,对过往数据进行分析,并在杆塔发生倾斜时及时预警。本文针对电力工程中的实际问题,采用LoRa无线网络通信技术设计了一套输电杆塔倾斜监测系统,可以实现实时监测、数据传输及预警等功能,通过模拟杆塔实验,来验证本系统的各项功能,为电力设施智能化巡检提供帮助。
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