運(yùn)輸中大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)研究

錢(qián)昆，鄭慧林，王立峰

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司物資公司，山東濟(jì)南，250001；2.山東魯能軟件技術(shù)有限公司， 山東濟(jì)南，250001）

運(yùn)輸中大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)研究

錢(qián)昆1，鄭慧林1，王立峰2

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司物資公司，山東濟(jì)南，250001；2.山東魯能軟件技術(shù)有限公司， 山東濟(jì)南，250001）

隨著我國(guó)民眾對(duì)電力需求的不斷增大，也進(jìn)一步推動(dòng)了電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，在電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)過(guò)程中，由于時(shí)間緊、任務(wù)重，這就需要對(duì)設(shè)備供應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量與響應(yīng)速度有更高的要求。尤其是大型電力設(shè)備運(yùn)輸，其運(yùn)輸、安裝、拆卸過(guò)程非常麻煩，這就需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格要求，一旦大型電力設(shè)備不慎滑落，就勢(shì)必會(huì)影響到設(shè)備運(yùn)輸，從而大大增加成本。因此，為了確保大型電力設(shè)備能夠在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)傾斜角度進(jìn)行控制，本文通過(guò)對(duì)傾斜角度方向傳感器的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出一種具備多感知功能的大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)，希望能以此預(yù)防設(shè)備滑落傾覆的風(fēng)險(xiǎn)。

大型電力設(shè)備；傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)；傾角傳感器

0 引言

近些年來(lái)，電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)的不斷加快，使大型電力設(shè)備運(yùn)輸越來(lái)越頻繁，而由于大型電力設(shè)備的運(yùn)輸、安裝與拆卸非常麻煩，因此必須要確保大型電力設(shè)備的供應(yīng)速度與服務(wù)質(zhì)量能夠滿(mǎn)足建設(shè)要求。因此必須要設(shè)計(jì)出一種能夠?qū)Υ笮碗娏υO(shè)備運(yùn)輸進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)，本文便基于傾斜角度方向傳感器的研究，提出了一種具備多感知功能的大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)，以下便對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究。

1 傾斜角度方向傳感器的研究現(xiàn)狀

1.1 傾斜角方向傳感器研究現(xiàn)狀

傾斜角度方向傳感器的結(jié)構(gòu)主要包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微加速計(jì)、低通濾波電路、通訊電路與微控制器(MCU）共同組成，其中通訊接口、低通濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處于同一塊電路板中來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的集成。傾斜角度方向傳感器的主要類(lèi)型有三種，分別為液體擺式、固體擺式與氣體擺式。通過(guò)傾斜角度方向傳感器的使用，能夠用于對(duì)水庫(kù)大壩的安全防護(hù)與檢測(cè)、對(duì)工程大型機(jī)械設(shè)備的角度監(jiān)測(cè)與調(diào)整，對(duì)設(shè)備的傾斜監(jiān)測(cè)及對(duì)武器系統(tǒng)初射角度的測(cè)量工作等。

1.2 傾角儀研究現(xiàn)狀

傾角傳感器的涌現(xiàn)也使大多數(shù)學(xué)者開(kāi)始關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)傾角傳感器開(kāi)展了大量的研究，眾多新型的傾角傳感測(cè)量?jī)x器也不斷誕生。從國(guó)外對(duì)傾角儀的研究現(xiàn)狀來(lái)看，大部分的傾角儀在測(cè)量范圍上較小，并且測(cè)量精度也較低。例如Accu Star電子式測(cè)角器便是由美國(guó)MEAS公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它的測(cè)量范圍只有±60°，而測(cè)量量度更是只有±0.1°。此外TESA公司進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，并開(kāi)發(fā)出Clinobevel1電子傾斜儀，它的測(cè)量范圍縮小到了±45°，但測(cè)量精度方面卻提高到了±0.01°，而且能夠?qū)囟冗M(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，利用該儀器能夠?qū)y(cè)量結(jié)果發(fā)送到屏幕當(dāng)中。國(guó)內(nèi)也對(duì)傾角測(cè)量?jī)x開(kāi)展了大量的研究，并利用自制電路和傾角傳感器相互結(jié)合的方式來(lái)達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的，但在系統(tǒng)精度提高與寬角度等方面的研究與實(shí)踐仍然相對(duì)較少，致使國(guó)內(nèi)所生產(chǎn)的傾角儀大多穩(wěn)定性不高、精度與測(cè)量寬度也不是很好。

2 大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)研究

2.1 多傳感器的集成與應(yīng)用

多感知大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)多項(xiàng)傳感器技術(shù)進(jìn)行集成的方式，來(lái)對(duì)周邊環(huán)境、運(yùn)輸情況及位移信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集與感知的，例如環(huán)境溫度、濕度的變化，設(shè)備傾斜、沖擊、墜落等變化等，然后將這些收集到的信息通過(guò)系統(tǒng)中的通訊電路傳遞到指揮中心。在系統(tǒng)中會(huì)將收集到的信息以數(shù)據(jù)包的形式利用TCP直接發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)回傳，使調(diào)度人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)掌握，并對(duì)傳感器終端的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以此完成對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的控制。通過(guò)采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)、管理優(yōu)先級(jí)技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、多傳感器集成技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)等的集中應(yīng)用，來(lái)對(duì)多維感知傳感器的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)進(jìn)行研究。

2.2 周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)、智能分析與處理

多感知傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)對(duì)周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)、分析與處理功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)集成多傳感器終端來(lái)實(shí)現(xiàn)的，集成多傳感器終端是由多種傳感器構(gòu)成的，如GPS傳感器、陀螺儀、傾角儀等。調(diào)度人員能夠根據(jù)自身需要來(lái)通過(guò)系統(tǒng)對(duì)周?chē)h(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的獲取、分析與監(jiān)測(cè)，并根據(jù)信息情況來(lái)制定出相應(yīng)的方案，以此輔助相關(guān)部門(mén)對(duì)設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中的緊急情況進(jìn)行應(yīng)急處理。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)及功能

多感知傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)?chē)輛的運(yùn)輸狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與定位。該監(jiān)測(cè)裝置主要是由多種傳感器終端、控制單元、天線(xiàn)、GPS接收單元、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與記錄單元等構(gòu)成，從而使系統(tǒng)具備了以下功能，其一是精確定位，通過(guò)系統(tǒng)中的GPS定位模塊來(lái)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行精確定位。其二是超速、越界的監(jiān)測(cè)與報(bào)警，當(dāng)車(chē)速發(fā)生超速或越界時(shí)，車(chē)載GPS接收器會(huì)對(duì)經(jīng)緯度進(jìn)行對(duì)比，然后進(jìn)行報(bào)警，管理中心在收到報(bào)警后會(huì)通過(guò)地圖中的特殊顏色來(lái)進(jìn)行記錄，以便于事后進(jìn)行查詢(xún)。其三是緊急事件報(bào)警，如遇緊急情況，可由司機(jī)通過(guò)系統(tǒng)列表來(lái)對(duì)事件進(jìn)行發(fā)送，由監(jiān)控中心對(duì)事件信息進(jìn)行接收，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。其四是信息的實(shí)時(shí)接收與回答，其五是根據(jù)命令來(lái)對(duì)終端的匯報(bào)時(shí)間間隔進(jìn)行調(diào)整，其六是對(duì)指揮命令進(jìn)行語(yǔ)音朗讀。其六是利用車(chē)載中端來(lái)對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等。

3 結(jié)語(yǔ)

必須通過(guò)多種傳感器集成化的方式來(lái)設(shè)計(jì)大型電力設(shè)備傾斜角度測(cè)量系統(tǒng)，這樣才能確保調(diào)度人員對(duì)大型電力設(shè)備的運(yùn)輸信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌握，以此預(yù)防設(shè)備滑落傾覆的風(fēng)險(xiǎn)。

[1]李立春,于起峰,雷志輝,李健兵.基于數(shù)字圖像的高精度面內(nèi)轉(zhuǎn)角測(cè)量方法[J].光學(xué)學(xué)報(bào),2005,(04):491-496.

[2]杜寶禎,吳志榮,陳光絨.MMA7361L的高精度角度檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2012,12(04):49-50+54.

Transportation of large power equipment research Angle measuring system

Qian Kun1,Zheng Huilin2,Wang Lifeng1
（1.State Grid Shandong Electric Power Material Supply Company,Ji'nan Shandong，250001;2. Shandong Luneng Software Technology Co., Ltd ,Ji'nan Shandong，250001）

Along with our people on the electricity demand is increasing, but also further promote the comprehensive development of power industry, power industry in the process of construction, because of the tight schedule, the task is heavy, it is necessary to supply service quality have higher requirements and response speed Especially the transportation of large power equipment, transportation, installation and disassembly process is very complicated, which requires strict requirements for large power equipment,once accidentally slipped, it will affect the transportation equipment, thereby greatly increasing the cost Therefore, in order to ensure that large power equipment can control the tilt angle in the process of transportation, this paper analyzes the current situation of the direction of tilt angle sensor, a large power device with multiple sensing function of tilt angle measurement system, hoping to prevent the risk of overturning slide equipment

large power equipment; Angle measuring system; direction of tilt angle sensor