基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測方案
來源：作者：日期：2018-02-08 17:37:04點擊：8062次
傳感器是指能感受規定的被測量，并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。我國國家標準（GB7665-2005）對傳感器的定義是：“能感受被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置”。
傳感器作為信息獲取的重要手段，與通信技術和計算機技術共同構成信息技術的三大支柱。
作用：利用物理效應、化學效應、生物效應，把被測的物理量、化學量、生物量等轉換成符合需要的電量。
目錄
1、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測方案簡介
2、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統設計目標
3、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統組成
4、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統構成
5、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統特點
6、檢測中心的軟件
7、傳感器技術發展趨勢與應用前景
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測方案簡介：
安裝在野外的輸電線鐵塔，雖然地基堅固，但是由于長期受到地殼運動、天氣環境、人為施工（如修公路等情況下的野外爆破）等的影
響，容易發生傾斜。當傾斜達到一定程度，或者由于傾斜造成的鐵塔應力變化，均有可能使得鐵塔發生形變，從而引發輸電線舞動、斷裂，甚
至鐵塔倒塌等生產和安全問題。
而對于鐵塔傾斜的早期預測，目前采用的辦法是巡線的工作人員，攜帶笨重的儀器設備，到達鐵塔附近，然后展開設備進行測量。這樣不
但效率低，而且也不準確、及時，并不能從根本上解決鐵塔傾斜的早期預測，及時排除安全隱患，保證生產的正常進行。
由于以上原因，目前需要有一種能夠完成鐵塔傾斜自動檢測的辦法，同時需要將野外現場的檢測信號傳送到監測中心，并且發布在安全生產的
內部網絡上，這樣方便有關人員實時監測、統計、分析。本方案利用成熟的、低成本GPRS技術，在保持系統可靠性的同時，保證了系統的先
進性。每個無線檢測模塊安裝靈活，無需其他線路的布線，所以也就更加安全、可靠。另外，將多個測量點的數據連接成網絡后，便于統一管
理，實現管理的網絡化、自動化。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統設計目標：
本系統設計目標分三步，首先設計無線終端采集設備，包括形變、傾斜、振動傳感器選型、定型，采集電路及處理算法實現；然后根據鐵塔結
構特點設計無線終端設備的安裝及系統工作電源設計；最后設計后端處理軟件，使得鐵塔傾斜、振動檢測自動化、無線化、網絡化和安全化。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統組成：
本系統由傳感器模塊、無線檢測終端、系統電源、Web服務器及其管理軟件組成。其中前三個在本系統中安裝在現場，稱為前端設備。
無線檢測終端安裝在檢測點附近，負責采集來自傳感器模塊的傾斜度、振動等數據，并將這些數據轉換成無線信道數據發射出去；Web服務器
配備無線接收模塊一個和服務器一臺，它接收來自無線檢測終端的無線信道數據，并把它記錄在本地數據庫中，使得通過認證的用戶可以通過
IE 瀏覽器訪問。無線檢測終端、傳感器模塊、系統電源的蓄電池安裝在一個金屬外殼的機箱里，在殼體外部固定太陽能電池，并統一安裝在
鐵塔上。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統構成：
采用無線網絡技術的無線檢測系統，實現了對鐵塔傾斜度和振動進行實時在線檢測，經過與電力系統內部網絡連接，在中心監控室內就可以監
視運行狀態，真正做到了遠距離遙測，當被測點傾斜度或者振動超過預先設定的閥值時，就發出報警信號及時提醒有關人員采取措施。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統特點：
5.1實時性：實時在線監測；
5.2準確性：測量傾斜度精度可達±0.1°；
5.3靈活性：用戶可根據自己的需求，靈活、方便的設置參數；
5.4安全性：不論是產品、還是工具及其維護，都具有系統安全性和可靠性；
5.5采集方式：定時采集。
檢測中心的軟件：
檢測中心軟件為運行在Windows上的圖形化服務器軟件，客戶端直接通過IE瀏覽器直接訪問服務器，查詢各種形式的傾斜度、振動數
據。
6.1圖形顯示形式：可監測到現場傾斜度、振動連續變化的情況，以曲線圖的形式表現；也可以監測到傾斜度、振動離散變化的情況，以柱狀
圖的形式表現；
6.2實現傾斜度、振動數據的存儲和管理。能實現歷史數據查詢：根據用戶設定的時間段、無線檢測節點地址、傳感器編號進行歷史數據的查
詢。根據查詢結果及樣式打印報表（報表可定制）；
6.3當傾斜度、振動超過規定值，發出報警信息，提示操作人員對相應刀閘進行故障排查；
6.4本控制系統應用軟件采用外掛式或嵌入式（留有接口）設計，軟件安裝容易，操作簡單，功能齊全，維護方便。在具有和機房數據通訊的
條件下，管理人員可遠程對每個傾斜度、振動傳感器進行報警值的設置，定義不同級別的報警方式。如有異常可以及時通過聲音等方式通知管
理人員。報警時軟件中報警項顯示為紅色。
傳感器技術發展趨勢與應用前景：
隨著科學技術的迅猛發展以及相關條件的日趨成熟，傳感器技術逐漸受到了更多人士的高度重視當今傳感器技術的研究與發展，特別是基于
光電通信和生物學原理的新型傳感器技術的發展，已成為推動國家乃至世界信息化產業進步的重要標志與動力。
由于傳感器具有頻率響應、階躍響應等動態特性以及諸如漂移、重復性、精確度、靈敏度、分辨率、線性度等靜態特性，所以外界因素的改
變與動蕩必然會造成傳感器自身特性的小穩定，從而給其實際應用造成較大影響這就要求我們針對傳感器的工作原理和結構，在小同場合對傳
感器規定相應的基本要求，以最大程度優化其性能參數與指標，如高靈敏度、抗干擾的穩定性、線性、容易調節、高精度、無遲滯性、工作壽
命長、可重復性、抗老化、高響應速率、抗環境影響、互換性、低成本/寬測量范圍/小尺寸/重量輕和高強度等。
同時，根據對國內外傳感器技術的研究現狀分析以及對傳感器各性能參數的理想化要求，現代傳感器技術的發展趨勢可以從四個力而分析與
概括:一是開發新材料、新工藝和開發新型傳感器;一是實現傳感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是實現傳感技術硬件系統與元器件的
微小型化;四是通過傳感器與其它學科的交叉整合，實現無線網絡化。
傳感器作為信息獲取的重要手段，與通信技術和計算機技術共同構成信息技術的三大支柱。
作用：利用物理效應、化學效應、生物效應，把被測的物理量、化學量、生物量等轉換成符合需要的電量。
| 中文名 | 簡介 | 用途 | 應用領域 |
| 傳感器技術 | 指能感受規定的被測量 | 傳感器作為信息獲取的重要手段 | 實現測試與自動控制 |
目錄
1、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測方案簡介
2、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統設計目標
3、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統組成
4、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統構成
5、基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統特點
6、檢測中心的軟件
7、傳感器技術發展趨勢與應用前景
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測方案簡介：
安裝在野外的輸電線鐵塔，雖然地基堅固，但是由于長期受到地殼運動、天氣環境、人為施工（如修公路等情況下的野外爆破）等的影
響，容易發生傾斜。當傾斜達到一定程度，或者由于傾斜造成的鐵塔應力變化，均有可能使得鐵塔發生形變，從而引發輸電線舞動、斷裂，甚
至鐵塔倒塌等生產和安全問題。
而對于鐵塔傾斜的早期預測，目前采用的辦法是巡線的工作人員，攜帶笨重的儀器設備，到達鐵塔附近，然后展開設備進行測量。這樣不
但效率低，而且也不準確、及時，并不能從根本上解決鐵塔傾斜的早期預測，及時排除安全隱患，保證生產的正常進行。
由于以上原因，目前需要有一種能夠完成鐵塔傾斜自動檢測的辦法，同時需要將野外現場的檢測信號傳送到監測中心，并且發布在安全生產的
內部網絡上，這樣方便有關人員實時監測、統計、分析。本方案利用成熟的、低成本GPRS技術，在保持系統可靠性的同時，保證了系統的先
進性。每個無線檢測模塊安裝靈活，無需其他線路的布線，所以也就更加安全、可靠。另外，將多個測量點的數據連接成網絡后，便于統一管
理，實現管理的網絡化、自動化。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統設計目標：
本系統設計目標分三步，首先設計無線終端采集設備，包括形變、傾斜、振動傳感器選型、定型，采集電路及處理算法實現；然后根據鐵塔結
構特點設計無線終端設備的安裝及系統工作電源設計；最后設計后端處理軟件，使得鐵塔傾斜、振動檢測自動化、無線化、網絡化和安全化。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統組成：
本系統由傳感器模塊、無線檢測終端、系統電源、Web服務器及其管理軟件組成。其中前三個在本系統中安裝在現場，稱為前端設備。
無線檢測終端安裝在檢測點附近，負責采集來自傳感器模塊的傾斜度、振動等數據，并將這些數據轉換成無線信道數據發射出去；Web服務器
配備無線接收模塊一個和服務器一臺，它接收來自無線檢測終端的無線信道數據，并把它記錄在本地數據庫中，使得通過認證的用戶可以通過
IE 瀏覽器訪問。無線檢測終端、傳感器模塊、系統電源的蓄電池安裝在一個金屬外殼的機箱里，在殼體外部固定太陽能電池，并統一安裝在
鐵塔上。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統構成：
采用無線網絡技術的無線檢測系統，實現了對鐵塔傾斜度和振動進行實時在線檢測，經過與電力系統內部網絡連接，在中心監控室內就可以監
視運行狀態，真正做到了遠距離遙測，當被測點傾斜度或者振動超過預先設定的閥值時，就發出報警信號及時提醒有關人員采取措施。
基于傳感器技術的鐵塔狀態自動檢測系統特點：
5.1實時性：實時在線監測；
5.2準確性：測量傾斜度精度可達±0.1°；
5.3靈活性：用戶可根據自己的需求，靈活、方便的設置參數；
5.4安全性：不論是產品、還是工具及其維護，都具有系統安全性和可靠性；
5.5采集方式：定時采集。
檢測中心的軟件：
檢測中心軟件為運行在Windows上的圖形化服務器軟件，客戶端直接通過IE瀏覽器直接訪問服務器，查詢各種形式的傾斜度、振動數
據。
6.1圖形顯示形式：可監測到現場傾斜度、振動連續變化的情況，以曲線圖的形式表現；也可以監測到傾斜度、振動離散變化的情況，以柱狀
圖的形式表現；
6.2實現傾斜度、振動數據的存儲和管理。能實現歷史數據查詢：根據用戶設定的時間段、無線檢測節點地址、傳感器編號進行歷史數據的查
詢。根據查詢結果及樣式打印報表（報表可定制）；
6.3當傾斜度、振動超過規定值，發出報警信息，提示操作人員對相應刀閘進行故障排查；
6.4本控制系統應用軟件采用外掛式或嵌入式（留有接口）設計，軟件安裝容易，操作簡單，功能齊全，維護方便。在具有和機房數據通訊的
條件下，管理人員可遠程對每個傾斜度、振動傳感器進行報警值的設置，定義不同級別的報警方式。如有異常可以及時通過聲音等方式通知管
理人員。報警時軟件中報警項顯示為紅色。
傳感器技術發展趨勢與應用前景：
隨著科學技術的迅猛發展以及相關條件的日趨成熟，傳感器技術逐漸受到了更多人士的高度重視當今傳感器技術的研究與發展，特別是基于
光電通信和生物學原理的新型傳感器技術的發展，已成為推動國家乃至世界信息化產業進步的重要標志與動力。
由于傳感器具有頻率響應、階躍響應等動態特性以及諸如漂移、重復性、精確度、靈敏度、分辨率、線性度等靜態特性，所以外界因素的改
變與動蕩必然會造成傳感器自身特性的小穩定，從而給其實際應用造成較大影響這就要求我們針對傳感器的工作原理和結構，在小同場合對傳
感器規定相應的基本要求，以最大程度優化其性能參數與指標，如高靈敏度、抗干擾的穩定性、線性、容易調節、高精度、無遲滯性、工作壽
命長、可重復性、抗老化、高響應速率、抗環境影響、互換性、低成本/寬測量范圍/小尺寸/重量輕和高強度等。
同時，根據對國內外傳感器技術的研究現狀分析以及對傳感器各性能參數的理想化要求，現代傳感器技術的發展趨勢可以從四個力而分析與
概括:一是開發新材料、新工藝和開發新型傳感器;一是實現傳感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是實現傳感技術硬件系統與元器件的
微小型化;四是通過傳感器與其它學科的交叉整合，實現無線網絡化。
