基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的輸電桿塔健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、輸電桿塔是電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中關(guān)鍵的組成部分，它們支撐著大量的輸電線路，保證整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是輸電桿塔是在野外環(huán)境下工作的，容易引起各種事故。由風(fēng)偏引起的風(fēng)偏放電、由風(fēng)振引起的導(dǎo)線斷股、由風(fēng)速風(fēng)向及其它環(huán)境因素引起的桿塔倒伏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這些事故會(huì)導(dǎo)致電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作異常，最終會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。利用現(xiàn)有傳感器技術(shù)，監(jiān)測絕緣子串風(fēng)偏角、桿塔微振情況、桿塔傾斜、環(huán)境氣象及其它相關(guān)參數(shù)，然后經(jīng)過多傳感器數(shù)據(jù)融合的處理，通過最終的融

2、合結(jié)果，可以監(jiān)測輸電桿塔的健康狀況，對(duì)減少事故的發(fā)生和經(jīng)濟(jì)的損失有一定的意義。
　　據(jù)目前情況了解，已經(jīng)存在了多種關(guān)于輸電線路桿塔多參數(shù)監(jiān)測的裝置或系統(tǒng)。但是，這些裝置或系統(tǒng)存在著一些不足，比如有的設(shè)計(jì)在監(jiān)測參數(shù)方面不夠全面、某參數(shù)的監(jiān)測方法不夠合理、監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率不高等缺點(diǎn)。
　　本文依托國家電網(wǎng)山西省陽泉供電公司項(xiàng)目“輸電桿塔多參數(shù)監(jiān)測樣機(jī)的研制”，主要工作包括以下三點(diǎn)：
　　1.輸電桿塔健康狀況的數(shù)據(jù)采集：選用

3、了STC90C516RD+單片機(jī)作為各個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的主控芯片，利用現(xiàn)有的傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)了各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，同時(shí)還提出了新的監(jiān)測方案。主要有溫濕度監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、桿塔振動(dòng)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、絕緣子串風(fēng)偏監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、桿塔傾角監(jiān)測節(jié)點(diǎn)；各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過無線射頻把數(shù)據(jù)傳送給父節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理的對(duì)象。
　　2.輸電桿塔健康狀況的數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)融合）：多傳感器數(shù)據(jù)融合處理主要是在父節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，本文選用了ARM9作為父節(jié)點(diǎn)的主控芯片，設(shè)

4、計(jì)了父節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理中心。利用數(shù)據(jù)融合算法（分批估計(jì)算法）進(jìn)行了數(shù)據(jù)融合處理。最終,融合后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)傳送給了上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)。
　　3.輸電桿塔健康狀況結(jié)果的監(jiān)測：利用相關(guān)界面設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)了上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺(tái)，最終使數(shù)據(jù)融合結(jié)果通過此平臺(tái)進(jìn)行直觀實(shí)時(shí)的顯示。
　　經(jīng)過以上工作的開展，本文中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)順利完成，超額完成了項(xiàng)目的階段性任務(wù)，滿足了所依托項(xiàng)目的基本要求，在此過程中還設(shè)計(jì)了某些參數(shù)監(jiān)測的新方法，經(jīng)過