基于北斗卫星导航定位系统的输电线路铁塔变形监测

基于北斗卫星导航定位系统的输电线路铁塔变形监测
摘要：北斗卫星导航定位系统，输电线路铁塔，变形监测
引言：我国是自然灾害比较多的一个国家，所以建立了特殊的北斗卫星导航定位
系统，结合自主研发的高精度北斗卫星检测设备，实现对输电线路铁桡的高精准
度的监测，但是铁塔可能会出现变形等问题，所以本文主要根据这一问题制定了
一些处理方案。

一、概述
地质灾害是由于自然地质作用和人为地质作用使地质环境恶化，造成人类生
命财产损失或人类赖以生存的资源、环境遭受破坏的灾害事件。

我国地质灾害种
类多、分布广、危害大，是世界上地质灾害最严重的国家之一。

西双版纳地区地质灾害频繁，雨季山体滑坡和外力破坏造成的输电线路铁塔
塔基、设备基础沉降及位移、塔身倾斜时有发生。

目前，杆塔基础位移或沉降只
能通过人工巡视发现，且隐患治理后，无法进行治理效果的跟踪和评估，严重影
响电网安全稳定运行。

对于重要线路的特殊区段，仅靠人工进行特维，其实效性、准确性无法与在线监测系统相比。

针对这一情况，基于我国自主研发的北斗卫星导航系统，结合自主研发的高精度
北斗监测设备，开发一套低成本、高精度的塔基位移、沉落和位移实时监测系统。

基于现代传感器技术并采用GNSS\LORA\485在内的通讯网络系统等，实现对铁塔
状况、地质的实时监测，有效地保障了网络的安全运行。

系统 24 小时全天候监
控安全隐患点，及时做出地质灾害预警，为制定处理方案提供依据，将损失降到
最低。

二、施工依据及准备
1、施工依据
1.1现场踏勘情况；
1.2《云南电网有限责任公司西双版纳供电局货物买卖合同（输电线路杆塔倾斜在线监测装置）》(合同编号：0930HC1910242)；
1.3《工程测量规范》（GB50026-2007）
2、施工准备
2.1 准备好项目施工所使用的工器具，并确保完好可用；准备好项目施工所使用
的材料和设备，并确保材料和设备的规格型号和质量均满足合同要求。

2.2 项目上使用的消耗性材料的采购准备。

设备、太阳能安装支架的定制。

2.3 本项目于2020 年07月16日开始，2020 年07月21日结束。

三、施工项目工序及完成情况
1、2020年07月16日，完成安装点现场踏勘及前期准备工作。

其中包括找相关
部分沟通110V景城II回线#3塔安装点占用绿化带事宜。

2、2020年07月17日，落实施工需要的材料及预制件的定制。

3、2020年07月18日完成110KV景城II回线#3塔边的GNSS监测站及倾斜仪安装。

四、系统调试及培训
2020年07月20日，完成各监测站传感器数据的回传调试，并测试正常。

到
各运维站开通登录账号并调试数据正常，主要运维人员基本掌握监测数据的查阅
和分析。

系统管理网址：；开通账号为：xxxxxx；密码：
xxxxxx。

管理系统登录界面：
五、施工质量及安全文明控制
1、严格按照合同及甲方相关要求开展工作。

2、施工过程中强调施工质量，每道工序经验收合格后方进行下一道工序，做到
过程受控，确保工程质量。

3、施工时的材料堆放整齐有序，施工垃圾及时清理，保持施工场地整洁干净。

4、每天施工完毕，清理施工现场，做到工完场清，做好文明施工。

六、工期控制
根据合同要求，本项目实际于2020年07月16日开始施工，2020年07月
21日完成了输电线路杆塔倾斜在线监测装置安装调试的全部施工内容，施工工期未超过合同规定时间，满足合同要求。

西双版纳供电局输电线路杆塔倾斜在线监测装置系统安装调试项目得到西双
版纳供电局项目负责人的大力支持和配合。

在施工过程中，施工人员严格遵守合
同和相关规定，技术人员认真详细的做好施工和调试记录，做到有备可查，在施
工全过程中无任何安全、质量事故发生，该项目已保质、保量完成了全部施工，
具备验收条件。

七、杆塔变形监测系统实现方案
杆塔变形监测系统的实现方案是在需要进行监测的电力线路沿线北斗卫星接
收设备，并在不容易发生沉降或变形的区域建立基准站。

基准站内安置高精度接
收机，对测区内的卫星进行连续观测，并通过光纤网络实时将观测数据和站坐标
信息广播给检测啊站。

八、该技术实现的要素
本发明的目的在于提供一种基于北斗前置解算的电力铁塔形变监测系统及其
监测方法，通过该系统能够解决通信由于地理环境的限制造成的电力铁塔监测数
据采集、传输的瓶颈问题，实现重点区域电力铁塔自动化监测，有效提升灾害多
发地区及多发季节的监测频度，提高对重大地区电塔灾害的监测效率和预警能力。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于北斗前置解算的电力铁塔形变监测系统，包括基准站单元子系统、监
测点单元子系统及预警监测平台子系统；
所述基准站单元子系统，用于获取基准站的卫星观测数据，并将所述基准站的
卫星观测数据发送到监测点单元子系统；
所述监测点单元子系统，用于获取监测点的卫星观测数据，将获取的监测点的
卫星观测数据与基准站的卫星观测数据进行差分解算处理，得到基准点与监测点
的相对精确坐标，并对相对精准坐标进行处理得到被监测铁塔的位移、沉降及倾
斜信息；
所述预警监测平台子系统，用于获取被监测铁塔的位移、沉降及倾斜信息，依
据历史数据分析并预测各电力铁塔的形变趋势，实现对每座电力铁塔的形变、沉
降及倾斜状态可视化监视，进一步的，通过无线数传电台于监测点单元子系统信
号连接。

九、目前我国这一技术的发展
随着新时代的到来，我国不断的在发展着科学技术时代，电力对我国的发展
有着不可忽视的作用，但是每年都会有各种自然灾害，但是这些灾害是我们无法
避免的，各种自然灾害可能会使我国的输电线路塔造成各种危害，比如变形等，
当出现了问题过后，电力的运输就会受到一定的威胁，对各产业的发展也是造成了很大的影响，所以我们必须要提前对自然灾害的到来有一定的准备，所以我国北斗卫星导航定位系统的发展与这一技术的发展关联是相当重大的，将北斗卫星导航定位系统高精度的运用到这一问题的解决当中去，才可以更好的在自然灾害到来的同时，我们有着充分的准备，才能保证各行业的正常发展，对我国的发展也是不会造成一定的影响，所以这一技术的更高精度，更准确的应用才是我国现在应着力解决的一个问题。

总结：基于我国的地势问题，我国是一个自然灾害比较严重的国家，所以我们一定要对这一问题进行实时的监测，才能保证我过经济的正常发展，而输电线杆塔是电力系统的重要基础设施，输电线杆塔的无故障运行对于保证电力安全可靠传输具有重要的意义，但是简单的认为观测是不容易发现问题的，而且也具有一定的困难性，所以要利用高精度的北斗卫星导航定位系统进行相应的监测，因为这一技术已经广泛的应用到我国的各项技术研究当中去，所以要将这一技术更加的完善，才可以满足对于各项发展的研究，而对于输电线杆塔的监测更是不能有一点疏忽的，所以要利用这一技术对杆塔进行实时的监测，在杆塔出现问题的时候可以准确的排查出问题的所在，从而更好的去解决问题，保证电力的正常运输，从而保证各产业研究的正常发展，使我国的总体经济不受到停滞的威胁，我国相关部门的有关人员一定要加强对这一技术的管理，从而使电力这一主要而基础的能源得到安全的运输。

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