电力通讯铁塔倾斜监测方案

一.行业现状

电力通讯铁塔作为支撑电网与通信网络的核心基础设施，普遍具有高度高、分布广、环境复杂等特点。常年暴露于恶劣天气（如台风、冰雪、地震）或受地基沉降、机械振动等因素影响，易发生倾斜甚至倒塌，导致电网瘫痪、通信中断等严重后果。实时监测铁塔倾斜角度至关重要，具体需求如下：

保障基础设施安全

结构稳定性监测：铁塔倾斜可能是由地基变形、外力冲击（如施工碰撞）或材料老化导致，需通过高精度倾角传感器实现全天候监测，避免结构失稳。

灾害预警：微小倾斜肉眼无法识别，但通过实时数据可提前预警，减少因倒塔引发的经济损失与社会影响。

维护电网与通信网络稳定

防连锁故障：铁塔倾斜可能导致导线张力失衡，引发相邻塔体受力异常，倾角监测可预防区域性电力中断。

适配智能电网：倾斜数据可联动电网管理系统，自动调整负载或启动应急预案。

保险合规：保险公司要求部署监测系统作为理赔前置条件。

降低运维成本

预防性维护：通过倾角变化趋势判断是否需要加固地基或更换部件，避免突发事故。

减少抢修损失：实时监测可避免铁塔倒塌导致的抢修停机与高昂重建费用。

二.倾角监控系统

2.1系统总功能

      倾角检测需要一套完整的系统来保证数据可利用。我司研发了一整套倾角监测系统，此系统由前传感器倾角仪，无线传输，报警终端，手机APP，云平台组成。下面会分别介绍无线传输，报警终端，云平台，倾角传感器，以下是这一套系统的框图：

    整个系统的使用方式为：在每一个铁塔上面安装一个倾角传感器，可以使用电池供电，也可以常供电，传输方式可以使用LoRa,LoRaWAN,WIFI,每一组铁塔前面放一个显示终端，用于显示这电力通讯铁塔的倾斜程度。

2.2无线传输

这一个系统里面使用了三种无线传输，分别是LoRa/LoRaWAN,WIFI,CAT1(4G),这三种无线传输会别针对三种使用环境。LoRa/LoRaWAN应对的环境是一个局部大的环境，对传感器功耗要求比较高，传输距离比较远，又要求集中管理的环境，比如说物流货架。WIFI应对的是对传感器功耗要求不高，有WIFI覆盖的一个环境。Cat1(4G)应对的环境是很分散的一个大环境，比如说铁塔，危房。下面分别简单的介绍一下这三种无线传输技术。

2.3云平台

2.3.1平台概述

    本物联网平台是专为无线倾角传感器设计的综合性管理系统，支持Wi-Fi、LoRa/LoRaWAN和Cat1三种通信协议的设备接入，实现对各类倾角传感器的统一监控、数据管理和智能预警。

2.3.2核心功能

• 多协议设备接入  

支持Wi-Fi、LoRa/LoRaWAN、Cat1等多种通信协议的倾角传感器接入

自动识别设备类型和通信协议

提供标准化的设备接入接口

• 实时数据监测

接收并解析传感器上报的倾斜角度数据（X/Y/Z三轴）

实时显示设备状态和倾斜数据

提供2D/3D可视化展示界面

支持历史数据查询和回放

• 智能报警管理

可设置多级倾斜报警阈值

支持短信、邮件、APP推送等多种报警通知方式

报警信息分级处理机制

报警记录存储和查询

• 设备全生命周期管理

设备注册、配置和分组管理

设备状态监控（在线/离线）

远程参数配置和固件升级

设备维护记录管理

• 数据分析与报表

倾斜趋势分析

设备健康状态评估

自定义报表生成

数据导出功能

2.3.3技术特点

• 多协议支持

Wi-Fi设备：通过MQTT/HTTP协议接入

LoRaWAN设备：通过LoRa网关接入

Cat1设备：通过蜂窝网络接入

• 高可靠性设计

数据加密传输

断网缓存机制

负载均衡设计

• 灵活的部署方案

支持云端部署和本地化部署

提供标准API接口

2.3.4用户价值

统一管理：多种通信协议的设备统一管理平台

实时预警：及时发现安全隐患，避免事故发生

降低成本：减少人工巡检成本，提高管理效率

决策支持：基于数据分析的设备健康评估

2.3.5系统架构

设备层：各类无线倾角传感器

通信层：Wi-Fi/LoRaWAN/Cat1网络

平台层：数据接收、处理、存储和分析

应用层：Web管理端、移动APP、API接口

2.4倾角传感器

   HYS07倾角传感器，具有高精度、低功耗、稳定性强等特点，能够实时监测物体的倾斜状态，并通过LoRa/LoRaWAN/Cat1/WIFI网络实时上报数据至云端平台，便于用户远程监控和管理。该款产品采用金属外壳，搭载大容量电池，可选外接电源，同时具备智能报警功能，支持TCP、UDP、MQTT等多种协议，内置SD卡，支持断网自动补发数据功能，可广泛应用于楼宇建筑、地质勘查、铁塔监测、智慧城市、工业自动化等行业。

2.5报警终端

报警终端用于对多个倾角传感器进行统一管理。它能同时将多个倾传感器显示在屏幕上。

三、方案价值

安全提升：7×24小时监测，降低倒塔风险90%以上。

运维增效：减少人工巡检频次，节省成本40%。

决策支持：数据驱动铁塔维护计划，延长使用寿命。

四、运用行业

本方案广泛适用于以下行业，通过高精度倾角监测技术，显著提升基础设施安全性与运维效率：

1. 电力行业

输电铁塔监测：实时监测高压输电铁塔的倾斜状态，预防因地基沉降、强风或冰雪导致的倒塔事故，保障电网稳定运行。

变电站支撑结构：对变电站内支撑设备的高架结构进行倾角监测，避免设备位移引发的短路或火灾风险。

2. 通信行业

5G基站铁塔：确保通信铁塔在台风、地震等极端天气下的稳定性，防止基站倾斜导致的信号中断。

微波中继塔：监测高山、偏远地区中继塔的倾斜变化，减少人工巡检难度与成本。

3. 新能源领域

风力发电塔筒：监测塔筒倾斜度，优化风机运行平衡，延长设备寿命。

光伏支架系统：跟踪光伏支架的水平度，避免因倾斜导致的光伏板效率下降或结构损坏。