摘要：随着国民经济的发展，电力、通信网络的覆盖面积越来越广，电力输电线路和通信线路中大量使用了铁塔，如高压输电线铁塔、通信基站铁塔等，铁塔在电力输电线路与通信网络的覆盖中起到了桥梁架接的重要作用。输电线路杆塔建设选线难免跨越地形起伏地段，受地质构造、气象水文等复杂条

一、方案概述

随着国民经济的发展，电力、通信网络的覆盖面积越来越广，电力输电线路和通信线路中大量使用了铁塔，如高压输电线铁塔、通信基站铁塔等，铁塔在电力输电线路与通信网络的覆盖中起到了桥梁架接的重要作用。输电线路杆塔建设选线难免跨越地形起伏地段，受地质构造、气象水文等复杂条件影响，尤其位于自然山体斜坡或软弱地层等杆塔塔基稳定性直接关系着整个杆塔安全问题，考虑到杆塔本身结构设计的确定性及高可靠性，对于岩土工程地质特性的不可预见性，可能对杆塔基础稳定造成潜在的安全隐患。但是，由于一些自然灾害（如雨雪、大风等）以及煤矿开采、工程施工、人为破坏等原因，造成塔体倾斜的情况时有发生，塔体倾斜经常会造成输电线路和通信网络中断，严重的将引起倒塔事件。这些都将对输电网的安全运行和通信网的正常工作造成极大威胁，给人民生命财产带来损失。因而对杆塔塔基山体倾斜变形和塔身倾斜实施在线监控是非常必要的。

二、系统组成

电力杆塔倾斜在线监测解决方案是一种基于物联网、大数据和云计算等技术的综合性方案，旨在实时监测电力杆塔的倾斜状态，及时发现并预警潜在的安全隐患。通过在杆塔上安装传感器，如双轴倾角传感器、GNSS位移监测站等，实时收集杆塔的倾斜角、位移等数据。传感器具有高精度和高分辨率，能够捕捉到微小的变化，确保数据的准确性。本方案管理系统主要包括传感器采集单元、传输通讯设备单元、后台存储分析显示单元及其他，总体分为四个部分内容:

感知层：部署在电力杆塔上的高精度倾角传感器、温湿度传感器、风速风向传感器等设备，实时采集杆塔的倾斜角度、温度、湿度、风速和风向等数据。这些传感器通过有线或无线方式，将采集到的数据传输至数据采集模块。

传输层：数据采集模块将接收到的传感器数据进行初步处理，并通过4G、LoRa、NB-IoT等无线通信方式，将数据传输至云端服务器。传输过程中，采用加密技术确保数据安全。

数据处理层：云端服务器接收并存储来自数据采集终端的实时数据。数据分析平台则对这些数据进行深入分析，评估杆塔的倾斜状态，预测潜在的安全隐患。当杆塔倾斜角度超过预设阈值时，系统将自动触发预警机制。系统通过短信、邮件、APP推送等方式，将预警信息实时发送至相关人员。收到预警信息后，相关人员可迅速采取应对措施，确保电力杆塔的安全运行。

应用层：运营管理部门可通过网页或移动端APP访问监测数据，查看预警信息，并下载相关统计报表及数据分析报告。在必要时，可结合现场监控视频，对杆塔进行实时查看和应急处理。

三、系统功能

■24 小时实时监测：对杆塔的倾斜角度、振动情况、温度湿度等参数全自动化在线监测，实时掌握杆塔整体运行的安全状态、从整体上把握杆塔健康和安全状态。

■多重分级预警：数据异常时，系统会触发相应三级报警机制，第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户，让负责人第一时间知晓现场有异常情况。

■数据分析统计：云端接收到前端监测数据后，可自动对监测数据进行实时数据分析、处理、描绘变形曲线图，初步对监测结果进行预测，并可生成报表。

■应急预案处理：从专家库直接提取相应处理办法，及时采取人员介入、封锁杆塔等办法，将安全隐患消除在萌芽状态。

■项目管理：根据需求建立或管理相应工程项目，同时对结构物、现场采集终端和传感器的参数进行设置；结构物的监测配置；设备管理等。

■远程查询：可根据现场要求，远程无线传输至服务器，支持网页端和手机端随时查询现场数据。

■行业规范标准形成：制定出适合杆塔结构健康监测的安全评价标准体系，形成行业标准规范。

四、系统价值

█提高安全性：电力杆塔倾斜在线监测系统能够实时监测杆塔的倾斜状态，及时发现潜在的安全隐患。当杆塔倾斜角度超过预设值时，系统会自动触发预警，通知运维人员采取相应的措施，从而避免因杆塔倒塌导致的停电事故，保障电力供应的稳定性和可靠性。此外，该系统还能有效避免因杆塔倾斜引发的电力事故，保护工作人员和周边居民的安全。

█降低维护成本：传统的输电线路维护依赖于人工巡检，不仅效率低下，而且难以覆盖所有可能的风险区域。在线监测系统可以实现全天候、全地域的监测，减少了人工巡检的需求。同时，通过对监测数据的分析，运维人员可以预测杆塔的倾斜趋势，制定更合理的维护计划，从而降低维护成本。

█提升运维效率：在线监测系统能够实时获取杆塔的倾斜数据，并通过数据分析预测未来的倾斜趋势。这使得运维工作更加精准和高效，有助于运维人员快速做出决策，采取相应的维护措施。此外，用户还可以通过手机、电脑等终端设备实时查看杆塔的倾斜状态和预警信息，进一步提升了运维效率。

█适应恶劣环境：输电线路通常跨越广泛的地理区域，包括一些环境极端的地区。在线监测系统能够在各种恶劣天气条件下正常工作，确保即使在不利环境中也能持续监测和保护输电线路。这使得电力系统的运行更加稳定可靠。

█为科学研究提供数据支持：长期监测可以积累大量数据，为后续的研究和分析提供基础。通过对历史数据的分析，可以识别出杆塔倾斜的趋势，帮助制定更科学的维护策略。这有助于推动电力系统的智能化发展，提高电力系统的整体运行水平。

来源：LUCI全球hu