随着“大云物移智链”的不断发展，可视化监控、无人机等智能装备在各行各业得到广泛应用。可视化监控在电网企业设备运维中大规模普及，通过人工智能、数据分析等新技术实现通道隐患实时预警及现场环境一键抵达，大幅提升运维管理水平^[1]。在可视化监控在安装过程中，发现电力杆塔型号制式各异，无统一规范的安装位置，安装支架的选择应该根据实际应用的场景、杆塔型号和监控设备的类型等因素进行考虑^[2]，由专业技术人员进行配套设计和安装。

1.   杆塔可视化监控安装背景

在杆塔上安装可视化监控是一项技术难度较高的工作，安装前应该尽可能地考虑防风、防震、防老化、防盗等因素，确保监控设备稳定运行。主要难点体现在4个方面。

1.1   杆塔形状尺寸各异

对于不同类型制式的杆塔，其结构形状、径向尺寸差异极大，而且管柱状杆塔安装附属设施受限。以钢管杆类为例，杆身为管柱状，除爬梯外没有合适的安装固定点，仅能借助爬梯安装，而监控太阳能板最佳朝向为朝南，大部分爬梯不在钢管杆南侧，安装人员用铁条、箍带捆绑在钢管杆南侧，安装不牢固，存在安全隐患，如图1所示。

图  1  捆绑安装

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1.2   恶劣天气侵袭

可视化监控安装在杆塔上，长期暴露在复杂环境中，如遇台风、暴雨、暴雪、地震等自然灾害的袭击，很容易导致设备损坏。尤其是自然环境的风力会使监控设备长时间发生摆动、晃动，影响结构稳定性和监控系统的运行效果，甚至引发设备故障失效。

1.3   现场施工难度大

安装可视化监控设备需要高空作业，而且需要在带电运行的杆塔上安装，因此需要有合适的工器具、工作方式及工人安全保护等方面的配合，以保证施工安全和效率。

1.4   设备成本及维护费用高

可视化监控造价昂贵，一旦损坏、掉落或者被盗，会给设备运维管理单位造成极大损失。

为提高可视化监控设备的监控质量和使用寿命，设计一种可视化监控安装平台，解决上述难点问题，以加快设备运维可视化管理在电力系统的落地普及应用。

2.   杆塔可视化监控安装平台原理

杆塔可视化监控安装平台由塔身抱箍、延伸架、不锈钢箍带、太阳能板支架、监控支架组成，抱箍对合通过箍紧的方式将支架紧贴在杆塔外壁上，这种安装方式不需要在杆塔上打孔或焊接，不会对杆塔本体结构和功能造成损害，如图2所示。

图  2  杆塔可视化监控安装平台示意图

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太阳能板须最大接受光照，不管线路走向如何，必须将可视化监控安装于杆塔南侧。太阳能板支架下端采用圆形套筒，可灵活旋转确定最佳角度，上紧定位螺栓将太阳能板牢牢固定，监控支架上端也采用圆形套筒，确定好方向后上紧定位螺栓，将监控牢牢固定，监控的电源线可穿过中心套筒与太阳能板相连。把监控设备、太阳能板等配件依次固定在安装平台上，关键连接处采用防盗螺栓紧固，只能通过专用工具拆卸，其余部分均为一体焊接，如图3所示。

图  3  杆塔可视化监控安装平台安装示意图

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塔身抱箍根据杆塔形状及安装位置的尺寸确定，一般为等边多边形和圆形2种，要确保抱箍的尺寸与杆身匹配，延伸架尺寸根据太阳能板和监控的尺寸确定，一般长为30～40 cm、直径为2.5 mm不锈钢管；针对台风、暴雨、冰雪、地震等恶劣天气，平台各部分均采用高强度的型材、螺栓，并在延伸架下方采用双斜撑三角架形状，以提高耐风载荷和抗风等级；在底板增设左右2处带有长方穿孔的耳板，可穿入不锈钢箍带辅助抱箍将支架牢牢固定在杆身，消除受风振动、频晃因素，提高抗震强度；平台各部分进行热镀锌处理，形成锌层保护，有效抵御湿度、盐雾和酸雨等环境的腐蚀。

3.   杆塔可视化监控平台的安装方法

3.1   制作塔身抱箍

提前测量可视化监控安装位置处的杆塔截面尺寸，根据杆塔形状及测量的尺寸选择配套抱箍，可视化监控最佳安装高度与下层导线弧垂最低点水平线一致，即杆塔下层横担以下3 m左右，大概位于钢管杆结构高度3/4处，确定好配套抱箍后，焊接箍体与其相连部分。

3.2   装配可视化监控

将太阳能板安装至太阳能板支架上，监控安装至门型安装架上，根据现场情况调整太阳能板及监控至最佳角度后，将防盗螺栓及铆钉安装牢固，装配完成后接通电源完成调试。

3.3   连接抱箍及箍带

将不锈钢箍带松开后穿入穿孔中，不锈钢箍带保持开口状态，箍体保持分离状态，制作2根双股的铝条穿入箍体两侧安装耳板螺栓穿孔中，用于后续辅助箍体两边箍体对合安装。

3.4   登高安装

作业人员攀登到杆塔安装位置以上，杆塔锥形结构上细下粗，上端杆身较细，箍体可灵活转动，便于调整安装。用工具将箍体两侧辅助铝条勾住，转动调整箍体方向，使太阳能板位于正南，监控对准线路通道，将另外半边箍体对合，穿入防盗螺栓拧紧固定。此时平台与太阳能板、监控、杆塔等各连接处已不能分离，仅能使用配套的专用工具方可拆卸维修或更换。

3.5   固定紧固

箍体安装完毕后可慢慢松落支架整体，使其自然滑落至安装位置，利用手锤自上向下敲击箍体，利用上细下粗的锥形结构使箍体紧密贴合塔身，使支架牢牢稳固在杆塔安装位置，再收紧不锈钢箍带将支架紧固在杆塔上。

4.   杆塔可视化监控安装平台成效

杆塔可视化监控安装平台技术成熟、装配简单、成本较低，安装后坚固稳定、安全可靠，具有良好的力学稳定性，安装后能够确保可视化监控长期稳定运行，如图4所示。经结构力学性能测算，10级风力作用在可视化监控及其安装平台的力值为F = P × S = 80 N，向杆塔可视化监控安装平台各部件各方向施加80 N的力并持续1 min，无结构变形及部件损坏。抱箍安装方式适用于各种型号制式的杆塔，太阳能板角度、监控方向可灵活旋转调节，可延伸适用于民用管状立柱监控安装，适用范围极广。

图  4  现场应用

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杆塔可视化监控安装平台的应用消除了安全隐患，最大发挥可视化监控的效能。总的来说，可视化监控还处于更新迭代中^[3]，杆塔安装平台也应不断适应市场需求，提供更加高效、可靠、安全的安装方式，以加快可视化技术在电力系统的落地普及。