下面文章構(gòu)建了關(guān)于通信桿路防倒桿斷線預(yù)警功能實現(xiàn)的設(shè)想。由于如今電信發(fā)展日新月異，目前通信線路等仍還有很多采用架空桿路方式，城市發(fā)展，人口集中，道路交通擁堵，通信架空桿路大部分都是十幾年前建設(shè)，桿路設(shè)施老化，引發(fā)的安全隱患也是很大的，因此構(gòu)建通信桿路防倒斷線功能是十分必要的，可以避免給人們帶來財產(chǎn)損失，也是避免引發(fā)安全事故。

　　關(guān)鍵詞：通信桿路防倒桿,斷線預(yù)警功能,設(shè)想

　　據(jù)統(tǒng)計：(1)普通三級地市全區(qū)有34000根左右水泥桿，普通三級地市區(qū)域每年因線路桿路意外傾倒，造成人員傷亡就達4~5起。(2)通常1根水泥桿倒塌從發(fā)現(xiàn)到調(diào)集隊伍搶修、通信恢復(fù)大概需要1~2天時間。(3)估計每年損失300萬元。

　　造成倒桿斷線的原因：(1)自然因素的影響。如大風(fēng)、雨雪、覆冰、河水暴漲、山洪暴發(fā)、山體滑坡，造成倒桿斷線事故發(fā)生。(2)周圍環(huán)境及外物的影響。路邊的線路易受車撞、河道附近的線路易受沖刷，樹林靠近線路，大風(fēng)時倒落在線路上，造成倒桿斷線事故。(3)人為造成。如人為開斷桿線，電桿或地錨附近有人為開挖作業(yè)造成倒桿斷線事故。(4)自身施工或材料質(zhì)量的原因。先期施工時未按規(guī)范施工，桿路未達到標(biāo)準(zhǔn)的承載力，稍有外力影響就造成倒桿斷線事故。(5)長期老化原因。如鋼絞線長期在野外老化銹蝕，拉線水泥地錨砂化腐蝕，材料自身承載不了拉力。

　　針對以上原因，可采取一定的預(yù)防措施。(1)掌握季節(jié)和環(huán)境特點，做好相應(yīng)的反事故措施。①防風(fēng)：在風(fēng)季到來之前，要加固拉線及電桿基礎(chǔ)，清理線路周圍雜物及附近的樹木，以免樹木倒落造成倒桿事故。②防汛：在汛期到來之前，對在河流附近沖刷以及附近挖土造成桿基不穩(wěn)的電桿，要采取各種防止倒桿的措施。(2)加強線路巡視，確保線路健康運行。①定期巡視：按周期巡視，可隨季節(jié)的變化適當(dāng)增加巡視次數(shù)。②特殊巡視：當(dāng)氣候急劇變化(大風(fēng)、暴雨、鋼絞線覆冰等)，遇到自然災(zāi)害(地震、洪水、森林火災(zāi)等)，應(yīng)增加巡視次數(shù)。③故障巡視：線路出現(xiàn)故障，應(yīng)及時組織巡視檢查處理。除了以上預(yù)防措施外，有沒有其他的輔助手段幫助提前預(yù)防倒桿斷線事故發(fā)生呢?

　　根據(jù)以上倒桿斷線原因，有部分原因造成的倒桿斷線前都會有一些先兆，桿路會先發(fā)生傾斜，到一定的臨界值，電桿承受不了，才發(fā)生倒桿斷線事故。如在桿路發(fā)生傾斜時能及時預(yù)警，通知維護人員，及時采取處理措施，避免倒桿斷線事故的發(fā)生。

　　基于以上分析，有了以下預(yù)警功能實現(xiàn)的設(shè)想。

　　1原理及設(shè)想

　　通信桿路一般由電桿、鋼絞線、支撐物、拉線、地錨、附掛光電纜等組成，施工完成后，由拉線地錨和終端電桿作為終端，收緊電桿內(nèi)的鋼絞線，形成桿路上方有一定承載力的鋼絞線，一般收緊后的鋼絞線拉力在1000~5000kg范圍內(nèi)。作為終端桿及拉線地錨，是整個桿路上鋼絞線拉力固定的支撐終端，也是電桿鋼絞線形成承載拉力的關(guān)鍵受力點。發(fā)生倒桿斷線的情況種類。

　　(1)鋼絞線拉力大于拉線地錨反向拉力時，拉線地錨上浮，終端桿發(fā)生內(nèi)傾。到一定的臨界值后，拉線地錨被拉出地面，桿路發(fā)生倒塌。

　　(2)拉線地錨拉力大于鋼絞線反向拉力時，桿路上的鋼絞線被拉斷，造成鋼絞線反彈，桿路倒塌，終端桿受拉線反向拉力，終端桿發(fā)生傾斜或倒塌。

　　(3)桿線受外力作用施壓，發(fā)生側(cè)傾，最終導(dǎo)致倒桿斷線事故發(fā)生。按以上情況，無論發(fā)生何種情況倒桿斷線，終端桿及拉線的拉力都會發(fā)生變化，終端桿角度基本都會發(fā)生傾斜。如果在終端桿與拉線上做水平支撐，在水平支撐上安裝傾斜角預(yù)警儀，預(yù)警儀發(fā)生傾斜后通過移動通信及時將報警信號發(fā)送到監(jiān)控平臺，由平臺監(jiān)控人員通知維護人員到現(xiàn)場及時處理報警障礙。

　　2防倒桿斷線預(yù)警系統(tǒng)組成

　　防倒桿斷線預(yù)警系統(tǒng)由傾斜角傳感器、遠程傳感采集器、系統(tǒng)監(jiān)控平臺、太陽能電池組供電系統(tǒng)組成。

　　2.1傾斜角傳感器

　　該傾斜角傳感器一款雙軸傾角開關(guān)，可以監(jiān)控平臺前后左右4個方向的傾斜狀態(tài)，當(dāng)傾角值大于預(yù)設(shè)閥值時，發(fā)生開關(guān)量或高電平輸出。報警閥值在出廠時進行標(biāo)定，用戶也可自行根據(jù)情況調(diào)整。產(chǎn)品采用鑄鋁外殼，黃銅鍍鎳護口，優(yōu)質(zhì)美標(biāo)屏蔽線纜，質(zhì)地堅固耐用，抗干擾能力強，防護等級達IP67，工作溫度達到工業(yè)級別-40~+85℃，可常年在戶外工業(yè)環(huán)境中使用。通信輸出接口為RS232和RS485。

　　主要特性：(1)雙軸傾角檢測;(2)前后左右四路報警輸出;(3)報警閥值可自由設(shè)定;(4)體積58mm×64mm×37mm(長寬高);(5)寬溫工作-40~+85℃;(6)傾角測量精度0.5℃;(7)供電電壓可選12VDC/24VDC;(8)工作電流40MA;(9)抗沖擊3500G。2.2遠程傳感采集器HTE200一款通用傳感采集器(見圖2)，它可以利用傾斜角傳感器輸出通過RS485上聯(lián)至該傳感采集器，通過GPRS，WiFi，藍牙等方式連接互聯(lián)網(wǎng)，將傾斜角傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控系統(tǒng)平臺。

　　主要特性：(1)供電電壓5~24V接口;(2)工作環(huán)境-30~+85℃(溫度)，0%~98%(濕度，無凝結(jié));(3)重量約160g;(4)外觀尺寸120mm×114mm×25mm;(5)無線標(biāo)準(zhǔn)GPRS/WiFi6，工作頻段為EGSM900/DCS1800雙頻;(7)移動運營商，支持聯(lián)通/移動SIM卡(大卡)。

　　2.3系統(tǒng)平臺

　　云端監(jiān)測平臺可定義遠端傾斜角傳感器為某一地點的數(shù)據(jù)采集點，上傳數(shù)據(jù)中包含設(shè)備編號地址碼，在平臺系統(tǒng)軟件中，將該點在地圖上點位。這樣遠端傾斜角傳感器報警后，監(jiān)控人員可直接在地圖上清晰地看到具體是何地點發(fā)生報警。系統(tǒng)與微信平臺和短信平臺連接后，還可以通過微信、短信方式將報警信號發(fā)送到該區(qū)域的維護人員手機上。

　　2.4太陽能電池組供電系統(tǒng)

　　按傾斜角傳感器和遠程傳感采集器使用功率，太陽能板在極端天氣不能正常充供電，蓄電池供電48h計算，采用太陽能板+控制器+蓄電池+逆變器組合。具體配置如下。①多晶太陽能電池板1片。②控制器1個。③蓄電池1個。④逆變器1個(按需配置)。

　　3投資造價及經(jīng)濟效益估算

　　3.1投資成本估算

　　(1)一次性投入(單點)：約2000元。①傾斜角傳感器300元。②遠程傳感采集器900元。③太陽能電池組300元。④設(shè)備箱體及配套固定件300元。⑤安裝費用200元。按全市2000個預(yù)警點計算，全市室外硬件共需投入400萬元。(2)平臺預(yù)警軟件系統(tǒng)20萬元。(3)每年維護及網(wǎng)絡(luò)使用費用：按每點每月20元×12月×2000點=48萬元。(4)蓄電池按3年報廢計算：每塊蓄電池100元×2000=20萬元。按系統(tǒng)使用壽命15年計算，共需投入1240萬元，平均年使用費用為82.7萬元。

　　3.2經(jīng)濟效益

　　按三級地市每年損失300萬元，安裝預(yù)警系統(tǒng)后按可預(yù)防50%的倒桿斷線事故估算，每年可避免損失約67萬元。使用預(yù)警系統(tǒng)后，還可及時處理倒桿斷線事故，縮短通信障礙歷時。如因外力造成的倒桿斷線事故，可第一時間通知相關(guān)人員，及時到達現(xiàn)場，了解事故發(fā)生的原因，掌握線索，為將來的損失索賠提供有力證據(jù)。

　　4傾斜角傳感器預(yù)警系統(tǒng)優(yōu)缺點

　　4.1優(yōu)點

　　(1)通過調(diào)整傾斜角傳感閥值來預(yù)警，信息較靈敏，預(yù)警比較準(zhǔn)確，減少維護量。(2)遠端傳感器采集點，用太陽能電池組供電，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為移動通信數(shù)據(jù)上傳，有效減少了有線傳輸帶來的距離遠、敷設(shè)難度大、維護困難的問題。(3)造價較低，有現(xiàn)成的產(chǎn)品，不需要另外開發(fā)，只需要在原產(chǎn)品基礎(chǔ)上做適當(dāng)改造即可應(yīng)用，成批量生產(chǎn)可進一步壓縮成本，預(yù)計單點成本可減少30%~50%。(4)應(yīng)用比較廣泛，可用于其他行業(yè)的水平或垂直傾斜預(yù)警。

　　4.2缺點

　　(1)采用太陽能電池組供電，蓄電池壽命為2~3年，定期需更換。(2)因外力造成的倒桿斷線無法提前預(yù)警，如交通事故等，無法完全避免倒桿斷線事故，只能發(fā)生事故后及時報警，縮短處理障礙時間。(3)通過移動通信進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，有一定的通信費用，移動信號未覆蓋的區(qū)域無法使用。(4)需配備一定的維護力量進行系統(tǒng)維護，產(chǎn)生維護成本。(5)設(shè)備都是安裝在室外，有被盜風(fēng)險。

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