输电电塔螺栓松动监测解决方案


背景     

输电电塔作为电力输送的关键部分,其结构的健康状态会直接影响到电力系统的正常运行。输电塔不仅要承受结构本身的重力荷载,还要承受冰荷载、雪荷载、风荷载,导线、地线的张力以及各种振动动力荷载。复杂的受力状况易引起铁塔节点螺栓连接的松动甚至脱落,导致输电塔结构安全性急剧降低,出现断裂甚至倒塌,因此,有效监测螺栓连接的实际状态,对于保证输电塔结构安全、避免重大安全事故和降低事故危害性具有重要的实际意义和应用价值。

博感科技的螺栓松动监测传感器和系统能够远程及时获得螺栓螺栓松动趋势,并发出预警和报警信息,预测需要维护的时间,无需维护人员现场检查。整个系统无连线,安装方便。传感器微瓦级功耗,在电池供电的情况下能够续航10年,是免维护的产品和系统。能够大大降低维护费用和成本,同时及时发现螺栓松动问题并得到维护,降低安全事故。



技术方案

   利用安装在螺栓上的非侵入式传感器,实时或间隔性地获取传感信号,结合先进的信号处理技术与智能分析算法,测量螺栓的松动旋出角度。从而快速、准确地判定螺栓的松动状态和螺栓松动趋势,预测需要维护的时间。 

螺栓松动传感器角度误差小于2°(1/180圈)。 

旋出角度监测,是在螺栓紧固状态时开始,监测螺栓松动后旋出的角度。


地铁轨道道岔螺栓松动监测(图1)

系统架构


螺栓监测系统通过无线传输数据,并具有超低功耗、安装简单、系统免维护、适用于恶劣环境等特点。无线螺栓松动角度传感器通过无线传输数据到网关,网关通过无线/有线上报数据到云端。


地铁轨道道岔螺栓松动监测(图2)

螺栓松动解决方案具有如下优势:

  • 非侵入式:不破坏螺栓原有结构与强度。

  • 精准测量 角度误差在2度以下。

  • 便捷安装:无连线,体积小、重量轻,传感器通过粘接方式固定。

  • 无线传输:2.4GHz无线传感网络,自动无线组网。

  • 超低功耗:功耗uW级;内置电池,可支持 10 年以上正常使用。

  • 坚固耐用防水、防尘、防震、耐腐蚀,适用于恶劣的工业环境。

  • 远程监控: 随时随地获取信息,自动报警,免维护。

  • 安全可靠:身份验证和数据加密。

  • 支持蓝牙:Bluetooth5.0,可以手机直连,进行点检。     


实施方案

使用博感科技的SA210螺栓松动角度传感器,通过螺母安装适配结构件粘接到螺母上,对螺母相对螺栓的旋出角度进行监测。

适配的夹具固定在螺母上,不影响扳手紧固螺母。

输电电塔螺栓松动解决方案(图3)

   

根据传感器安装位置进行适配,一般每15个传感器无线连接到1个RU100无线路由器,或者直接无线连接到一个网关,网关通过有线以太网或者4G路由器提供的网络,接入铁塔地面主机。

网关需要AC 220V或者DC 5-24V供电,功率小于2W。网关安装于铁塔地面高度,从铁塔供电系统取电,或者通过太阳能供电系统供电。


输电电塔螺栓松动解决方案(图4)

    螺栓角度松动演示视频:

https://www.bilibili.com/video/BV1u3411472s?spm_id_from=333.999.0.0