Почему установка датчиков погружения в воду у основания опор ЛЭП имеет решающее значение для безопасности интеллектуальных сетей

По мере того как электросети становятся все более интеллектуальными и автоматизированными, их общая надежность все больше зависит от устойчивости физических активов, таких как опоры ЛЭП. Хотя такие передовые технологии, как беспилотники, датчики IoT и аналитика искусственного интеллекта, значительно улучшили работу и обслуживание электросетей, один часто упускаемый из виду фактор продолжает представлять серьезную угрозу - скопление воды в основании опор. Длительное воздействие влаги ослабляет окружающий грунт, приводит к неравномерному оседанию и в конечном итоге может вызвать наклон или даже обрушение передающей башни. Чтобы устранить этот скрытый, но критический риск, установка датчиков погружения в воду на фундаменте башни стала неотъемлемой частью стратегий мониторинга состояния башни и безопасности Smart Grid. Благодаря непрерывному обнаружению уровня воды и интеграции с передовыми технологиями или решениями, такими как TruGem Контроль наклона башни РешениеВ этом случае энергокомпании смогут осуществлять проактивное управление инфраструктурой энергосистемы на основе данных, обеспечивая долгосрочную стабильность и оперативную аналитику.

Предотвращение наклона и обрушения башен: Защита опорной сети

Скрытый риск

Опоры ЛЭП работают в суровых внешних условиях - под воздействием дождя, ветра и движения грунта. Когда фундамент башни остается под водой в течение длительного времени, окружающий грунт размягчается, что значительно снижает его трение и несущую способность.

Последствия

Как только фундамент ослабевает, даже умеренные внешние воздействия, такие как ветер или неровности рельефа, могут привести к наклону или, в тяжелых случаях, к полному обрушению башни ЛЭП. Для высоковольтных или сверхвысоковольтных линий такие аварии могут привести к массовым отключениям, экономическим потерям и даже создать угрозу безопасности для близлежащих населенных пунктов.

Решение

Установив датчики погружения в воду у основания башни, операторы получают возможность в режиме реального времени отслеживать влажность почвы и уровень воды. Система отправляет немедленные предупреждения, когда скопление воды превышает безопасные пороги, что позволяет ремонтным бригадам принять меры до развития структурной нестабильности.

Эта возможность раннего предупреждения переводит обслуживание от реактивного ремонта к проактивному предотвращению - краеугольный камень современного мониторинга состояния башен.

Предотвращение морозного пучения в холодных регионах

Скрытый риск

В северных или высокогорных регионах возникает другая угроза - морозное пучение. Когда зимой почва, насыщенная влагой, замерзает, расширяющийся лед толкает фундамент вверх. Во время весеннего оттаивания грунт оседает неравномерно, что приводит к повторяющимся движениям вверх-вниз, известным как циклы замораживания-оттаивания.

Последствия

Эти сезонные колебания могут вызвать наклон передающей башни, микротрещины в бетонных основаниях и разрушение металлических соединений под действием напряжения. Со временем структурная целостность всей башни может нарушиться, что приведет к дорогостоящему ремонту или замене.

Решение

Используя датчики погружения в воду, коммунальные службы могут контролировать влажность почвы осенью и получать ранние предупреждения до замерзания грунта. Это позволяет своевременно принять меры по дренажу или изоляции, чтобы предотвратить морозное пучение и обеспечить стабильность фундамента в течение всей зимы.

Такое профилактическое обслуживание, основанное на данных, повышает безопасность Smart Grid и долговечность активов.

Раннее предупреждение о наводнениях и стихийных бедствиях

Скрытый риск

Опоры ЛЭП часто строятся на различных участках местности - берегах рек, горных склонах или открытых полях, - где они подвергаются воздействию наводнений, проливных дождей и ливней.

Последствия

Сильное скопление воды может размыть почву, обнажить фундамент или даже смыть защитные слои. Во время наводнения шкафы управления или заземляющее оборудование могут оказаться под водой, что создает угрозу как для эксплуатации, так и для безопасности.

Решение

Датчик погружения в воду выполняет роль “дозорного” во время стихийных бедствий. Интегрированный с системами связи в режиме реального времени, он предоставляет данные об уровне воды вокруг каждой башни. Это позволяет центрам управления принимать обоснованные решения - например, перенаправлять электросети или заблаговременно направлять бригады на место происшествия - до того, как возникнет ущерб.

В сочетании с системой мониторинга наклона башни операторы могут оценивать как горизонтальное смещение, так и вертикальную устойчивость, создавая комплексную систему раннего предупреждения об экстремальных погодных явлениях.

От ручного осмотра к интеллектуальному обслуживанию

Традиционный вызов

Исторически сложилось так, что инспекции опор ЛЭП проводились вручную раз в несколько недель или месяцев. Однако такой подход имеет ряд недостатков:

• Длительные интервалы между осмотрами означают, что такие проблемы, как затопление или эрозия, могут оставаться незамеченными в течение нескольких недель.
• Удаленные или горные районы труднодоступны и дорогостоящи.
• Осмотр людьми сопряжен с риском для безопасности, особенно в неблагоприятную погоду.

Интеллектуальная трансформация

Развернув датчики погружения в воду с поддержкой IoT, операторы могут обеспечить круглосуточный автоматический мониторинг с минимальным вмешательством человека. Каждый датчик непрерывно передает данные в режиме реального времени на центральную платформу мониторинга.

При обнаружении аномальных показаний система автоматически определяет точное местоположение вышки и отправляет предупреждения обслуживающему персоналу. Это позволяет бригадам сосредоточиться только на проблемных участках, что значительно повышает эффективность, снижает затраты и минимизирует воздействие на поле.

Результат

Такой переход от планового обслуживания к обслуживанию на основе состояния представляет собой большой скачок к интеллектуальному управлению сетью и полностью соответствует принципам мониторинга состояния башен.

Защита фундаментов башен и металлических компонентов

Скрытый риск

Постоянное воздействие влаги ускоряет карбонизацию бетона и коррозию металлических деталей, таких как анкерные болты, опоры башни и пластины заземления.

Последствия

Коррозия не только ослабляет физическую структуру, но и нарушает работу заземления, повышая риск повреждения молнией или электрических замыканий. Со временем эти проблемы могут сократить срок службы башни и увеличить расходы на ее обслуживание.

Решение

Заблаговременно предупреждая о длительном воздействии воды, датчики погружения в воду обеспечивают быстрое осушение и принятие мер по снижению воздействия. Поддержание сухой среды фундамента помогает сохранить как структурную целостность, так и электрические характеристики, продлевая срок службы активов и обеспечивая долгосрочную безопасность Smart Grid.

Мониторинг наклона башни на основе Beidou/GPS + решение для определения погружения в воду

В то время как датчики погружения в воду обнаруживают возможное размягчение и эрозию фундамента, спутники GPS/Beidou отслеживают наклон или смещение конструкции и угловую деформацию. Когда эти две технологии интегрированы, они образуют комплексное решение для мониторинга состояния башен.

Решение TruGem для мониторинга наклона башен на основе Beidou/GNSS сочетает высокоточное RTK (кинематическое позиционирование в реальном времени) с данными датчиков погружения в воду в реальном времени, что позволяет получить полную картину устойчивости башен:

• Точность Beidou RTK: Обеспечивает сантиметровую точность для непрерывного контроля наклона передающей башни.
• IoT Connectivity: Передает данные об уровне воды и наклоне в режиме реального времени через сети 4G или Lora.
• Многоуровневые оповещения: Поддержка SMS, уведомлений из приложений и центра управления для быстрого принятия решений.

Вместе эти технологии позволяют операторам электросетей перейти от реактивного обслуживания к предиктивному анализу, обеспечивая безопасность и бесперебойность работы электросетей при любых условиях окружающей среды.

Заключение

Установка датчиков погружения в воду у основания опор ЛЭП - это не просто техническая модернизация, это стратегический шаг к созданию устойчивой, интеллектуальной и стабильной энергосистемы.

Предотвращая разрушение фундаментов под воздействием воды, определяя наклон башен ЛЭП и обеспечивая мониторинг состояния башен в режиме реального времени, эти датчики защищают инфраструктуру и общественную безопасность. При интеграции с решением для мониторинга наклона башен на основе Beidou/GPS они образуют мощное решение, которое повышает безопасность интеллектуальных сетей, улучшает операционную эффективность и поддерживает глобальный переход к цифровому управлению электроэнергией.

FAQ (часто задаваемые вопросы)