一
、 係統背景

安裝在野外的輸電線鐵塔，雖然地基堅固，但是由於長期受到地殼運動、天氣環境、人為施工（如修公路等情況下的野外爆破）等deng的de影ying響xiang
，容rong易yi發fa生sheng傾qing斜xie。當dang傾qing斜xie達da到dao一yi定ding程cheng度du

，或huo者zhe由you於yu傾qing斜xie造zao成cheng的de鐵tie塔ta應ying力li變bian化hua，均jun有you可ke能neng使shi得de鐵tie塔ta發fa生sheng形xing變bian，從cong而er引yin發fa輸shu電dian線xian舞wu動dong、斷裂，甚至鐵塔倒塌等生產和安全問題。

而(er)對(dui)於(yu)鐵(tie)塔(ta)傾(qing)斜(xie)的(de)早(zao)期(qi)預(yu)測(ce)
，目(mu)前(qian)采(cai)用(yong)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)巡(xun)線(xian)的(de)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)，攜(xie)帶(dai)笨(ben)重(zhong)的(de)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)
，到(dao)達(da)鐵(tie)塔(ta)附(fu)近(jin)，然(ran)後(hou)展(zhan)開(kai)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。這(zhe)樣(yang)不(bu)但(dan)效(xiao)率(lv)低(di)，而(er)且(qie)也(ye)不(bu)準(zhun)確(que)
、及時
，並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you於yu以yi上shang原yuan因yin，目mu前qian需xu要yao有you一yi種zhong能neng夠gou完wan成cheng鐵tie塔ta傾qing斜xie自zi動dong檢jian測ce的de辦ban法fa，同tong時shi需xu要yao將jiang野ye外wai現xian場chang的de檢jian測ce信xin號hao傳chuan送song到dao監jian測ce中zhong心xin

，並bing且qie發fa布bu在zai安an全quan生sheng產chan的de內nei部bu網wang絡luo上shang
，這zhe樣yang方fang便bian有you關guan人ren員yuan實shi時shi監jian測ce
、統計
、分析。本方案利用成熟的、低成本GPRS 技術，在保持係統可靠性的同時，保證了係統的先進性。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後

，便於統一管理，實現管理的網絡化、自動化。

二、係統設計目標

本係統設計目標分三步

，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；然後根據鐵塔結構特點設計無線終端設備的安裝及係統工作電源設計
；最後設計後端處理軟件，使得鐵塔傾斜、振動檢測自動化
、無線化
、網絡化和安全化。

三、係統的組成

本係統由傳感器模塊
、無線檢測終端、係統電源、Web 服務器及其管理軟件組成。其中前三個在本係統中安裝在現場
，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，並將這些數據轉換成無線信道數據發射出去；Web 服fu務wu器qi配pei備bei無wu線xian接jie收shou模mo塊kuai一yi個ge和he服fu務wu器qi一yi台tai
，它ta接jie收shou來lai自zi無wu線xian檢jian測ce終zhong端duan的de無wu線xian信xin道dao數shu據ju，並bing把ba它ta記ji錄lu在zai本ben地di數shu據ju庫ku中zhong，使shi得de通tong過guo認ren證zheng的de用yong戶hu可ke以yi通tong過guoIE 瀏覽器訪問。無線檢測終端
、傳感器模塊、係統電源的蓄電池安裝在一個金屬外殼的機箱裏，在殼體外部固定太陽能電池，並統一安裝在鐵塔上。

3.1、係統構成

caiyongwuxianwangluojishudewuxianjiancexitong，shixianleduitietaqingxieduhezhendongjinxingshishizaixianjiance，jingguoyudianlixitongneibuwangluolianjie，zaizhongxinjiankongshineijiukeyijianshiyunxingzhuangtai
，zhenzhengzuodaoleyuanjuliyaoce
，dangbeicedianqingxieduhuozhezhendongchaoguoyuxianshedingdefazhishi，jiufachubaojingxinhaojishitixingyouguanrenyuancaiqucuoshi。

3.2、係統特點

實時性：實時在線監測；
準確性：測量傾斜度精度可達±0.1°
；
靈活性：用戶可根據自己的需求，靈活、方便的設置參數
；
安全性：不論是產品、還是工具及其維護，都具有係統安全性和可靠性；
采集方式：定時采集。

1）傳感器部分
 

“中星測控”傾角傳感器如下圖所示：

2）無線檢測終端

無線檢測終端是本係統的核心
，負責本係統的傾角、振動數據采集和GPRS數據傳輸。由於采用國外成熟的射頻發射接收集成電路
，工作穩定可靠
，經多次工程應用測試，完全滿足係統設計指標。

GPRS 數據傳輸部分采用被動傳輸的辦法，即，當有超過門限值的振動，才將數據上傳；或者，定時將，采集到的傾角檢測數據上傳。所以並不需要時刻將設備連接到GPRS 網絡上，也不需要不停的傳輸數據，所以GPRS 數據流量並不大。

假設，定時1 小時采集一次傾角數據，並上傳。每次采集到的傾角數據按照100 個字節計算，每次上傳數據所需要其他網絡數據流量400 字節
，共計500 字節；每天需要的流量為12K 字節
，每個月需要的流量為360K 字節。另外，如果有超過預設門限的振動，會同時上傳數據，假設每次上傳數據量也為500 字節；每天假設有一次振動數據上傳
，則每月流量為15K 字節。共計流量375K 字節。

考慮其他未知原因
，每月流量定為500K 字節。目前
，中國移動的GPRS 收費為0.01 元/K 字節，則每月費用為5 元。如果流量很大，則可以考慮
，包月的GPRS網絡，一般費用為5 元包10M 字節流量，完全夠用。因此，日常維護費用是很低的，基本上每個點的月費用在5 元以內。

3）供電電源
根據本係統構成框圖，由於無線檢測終端置於鐵塔上，即戶外
，必須采用電池供電的方式；又由於無線檢測終端內包括無線傳輸模塊和傳感器模塊。所以

，係統供電電源采用太陽能電池
，提供12V 電壓和12Ah 的電流，並配置太陽能電池專用蓄電池
，以便在陰雨天氣為係統提供足夠的電能，在天氣較好的時候又能夠儲存電量。

4）數據遠傳
1、無線網絡接口數據傳輸：由於采用成熟的GPRS 通訊方式
，隻要有移動網絡的地方都可以將數據傳回監控中心。
2、以太網方式數據發布。在具有以太網接口的機房，可通過10M/100M 網口把從無線網采集到的傾斜度、振動和其他數據直接傳輸到控製中心。

3.3、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。

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


；

2） 實現傾斜度
、振動數據的存儲和管理。能實現曆史數據查詢：根據用戶設定的時間段、無線檢測節點地址、傳感器編號進行曆史數據的查詢。根據查詢結果及樣式打印報表（報表可定製）

；

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；

4） 本控製係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zhen動dong傳chuan感gan器qi進jin行xing報bao警jing值zhi的de設she置zhi，定ding義yi不bu同tong級ji別bie的de報bao警jing方fang式shi。如ru有you異yi常chang可ke以yi及ji時shi通tong過guo聲sheng音yin等deng方fang式shi通tong知zhi管guan理li人ren員yuan。報bao警jing時shi軟ruan件jian中zhong報bao警jing項xiang顯xian示shi為wei紅hong色se。