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基于传感器技术的铁塔状态自动检测方案
来源:深圳市赛亿科技开发有限公司作者:日期:2018-02-08 17:37:04点击:683次
传感器是指能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。
传感器作为信息获取的重要手段,与通信技术计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。
作用:利用物理效应、化学效应、生物效应,把被测的物理量、化学量、生物量等转换成符合需要的电量。
 
中文名 简介 用途 应用领域
传感器技术 指能感受规定的被测量 传感器作为信息获取的重要手段 实现测试自动控制
 
目录
 
1、基于传感器技术的铁塔状态自动检测方案简介
2、基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统设计目标
3、基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统组成
4、基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统构成
5、基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统特点
6、检测中心的软件
7、传感器技术发展趋势与应用前景
 
基于传感器技术的铁塔状态自动检测方案简介

  安装在野外的输电线铁塔,虽然地基坚固,但是由于长期受到地壳运动、天气环境、人为施工(如修公路等情况下的野外爆破)等的影
响,容易发生倾斜。当倾斜达到一定程度,或者由于倾斜造成的铁塔应力变化,均有可能使得铁塔发生形变,从而引发输电线舞动、断裂,甚
至铁塔倒塌等生产和安全问题。

  而对于铁塔倾斜的早期预测,目前采用的办法是巡线的工作人员,携带笨重的仪器设备,到达铁塔附近,然后展开设备进行测量。这样不
但效率低,而且也不准确、及时,并不能从根本上解决铁塔倾斜的早期预测,及时排除安全隐患,保证生产的正常进行。

由于以上原因,目前需要有一种能够完成铁塔倾斜自动检测的办法,同时需要将野外现场的检测信号传送到监测中心,并且发布在安全生产的
内部网络上,这样方便有关人员实时监测、统计、分析。本方案利用成熟的、低成本GPRS技术,在保持系统可靠性的同时,保证了系统的先
进性。每个无线检测模块安装灵活,无需其他线路的布线,所以也就更加安全、可靠。另外,将多个测量点的数据连接成网络后,便于统一管
理,实现管理的网络化、自动化。

基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统设计目标

本系统设计目标分三步,首先设计无线终端采集设备,包括形变、倾斜、振动传感器选型、定型,采集电路及处理算法实现;然后根据铁塔结
构特点设计无线终端设备的安装及系统工作电源设计;最后设计后端处理软件,使得铁塔倾斜、振动检测自动化、无线化、网络化和安全化。

基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统组成:

  本系统由传感器模块、无线检测终端、系统电源、Web服务器及其管理软件组成。其中前三个在本系统中安装在现场,称为前端设备。

无线检测终端安装在检测点附近,负责采集来自传感器模块的倾斜度、振动等数据,并将这些数据转换成无线信道数据发射出去;Web服务器
配备无线接收模块一个和服务器一台,它接收来自无线检测终端的无线信道数据,并把它记录在本地数据库中,使得通过认证的用户可以通过
IE 浏览器访问。无线检测终端、传感器模块、系统电源的蓄电池安装在一个金属外壳的机箱里,在壳体外部固定太阳能电池,并统一安装在
铁塔上。

基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统构成:

采用无线网络技术的无线检测系统,实现了对铁塔倾斜度和振动进行实时在线检测,经过与电力系统内部网络连接,在中心监控室内就可以监
视运行状态,真正做到了远距离遥测,当被测点倾斜度或者振动超过预先设定的阀值时,就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。

基于传感器技术的铁塔状态自动检测系统特点:

5.1实时性:实时在线监测;

5.2准确性:测量倾斜度精度可达±0.1°;

5.3灵活性:用户可根据自己的需求,灵活、方便的设置参数;

5.4安全性:不论是产品、还是工具及其维护,都具有系统安全性和可靠性;

5.5采集方式:定时采集。

检测中心的软件

  检测中心软件为运行在Windows上的图形化服务器软件,客户端直接通过IE浏览器直接访问服务器,查询各种形式的倾斜度、振动数
据。

6.1图形显示形式:可监测到现场倾斜度、振动连续变化的情况,以曲线图的形式表现;也可以监测到倾斜度、振动离散变化的情况,以柱状
图的形式表现;

6.2实现倾斜度、振动数据的存储和管理。能实现历史数据查询:根据用户设定的时间段、无线检测节点地址、传感器编号进行历史数据的查
询。根据查询结果及样式打印报表(报表可定制);

6.3当倾斜度、振动超过规定值,发出报警信息,提示操作人员对相应刀闸进行故障排查;

6.4本控制系统应用软件采用外挂式或嵌入式(留有接口)设计,软件安装容易,操作简单,功能齐全,维护方便。在具有和机房数据通讯的
条件下,管理人员可远程对每个倾斜度、振动传感器进行报警值的设置,定义不同级别的报警方式。如有异常可以及时通过声音等方式通知管
理人员。报警时软件中报警项显示为红色。

传感器技术发展趋势与应用前景

    随着科学技术的迅猛发展以及相关条件的日趋成熟,传感器技术逐渐受到了更多人士的高度重视当今传感器技术的研究与发展,特别是基于
光电通信和生物学原理的新型传感器技术的发展,已成为推动国家乃至世界信息化产业进步的重要标志与动力。

    由于传感器具有频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如漂移、重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等静态特性,所以外界因素的改
变与动荡必然会造成传感器自身特性的小稳定,从而给其实际应用造成较大影响这就要求我们针对传感器的工作原理和结构,在小同场合对传
感器规定相应的基本要求,以最大程度优化其性能参数与指标,如高灵敏度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、无迟滞性、工作寿
命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、互换性、低成本/宽测量范围/小尺寸/重量轻和高强度等。

    同时,根据对国内外传感器技术的研究现状分析以及对传感器各性能参数的理想化要求,现代传感器技术的发展趋势可以从四个力而分析与
概括:一是开发新材料、新工艺和开发新型传感器;一是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是实现传感技术硬件系统与元器件的
微小型化;四是通过传感器与其它学科的交叉整合,实现无线网络化。