摘要：张力设备作为输电线路架线施工的特殊工程机械，其在电力系统中发挥着重要作用。现如今，随着我国发展速度的加快，电力工程项目不断增多，但其恶劣的工作环境给操作人员带来诸多的困难与不便，并且传统的手动操作伴随着安全隐患。鉴于此种情况，为了避免受环境与安全因素的影响，实现张力机远程智能化控制非常重要。远程控制系统是以网络技术、计算机技术、微电子技术和通信技术相结合，通过安装在现场的传感器及辅助设备，远距离便可实时了解到现场设备的运行状况，有效地对施工现场进行监控和管理，对于保障张力机的安全运行、减少设备的维护成本、降低设备的故障率、提高设备的科学管理水平具有重要的意义和广阔的市场前景。
关键词：架线施工；张力机；远程智能控制
1张力架线原理分析
张力机由张力产生与控制装置、导线展放机构、机械传动总成、制动器以及辅助装置组成。张力产生装置是张力机的关键部分，对其性能起着关键性的作用。目前使张力放线机构产生阻力矩的形式有：溢流阀节流、机械摩擦、电磁祸流和空气压缩排放等，本文研究的张力机由溢流节流产生张力。
施工中架设导线是牵张机的主要作业内容，当外载荷一定时，放线的线速度为牵引机主卷筒输出功率的函数，它与张力机自身的功率大小无关。放线工况时，张力机的作用是施加阻力矩，对机械式张力机而言是施加摩擦力矩，加快速度使摩擦温度升高，摩擦系数降低。对液压制动方式张力机而言，则为调节液压泵出油口调压阀的压力而产生的制动力矩，速度越快，油泵出油口流量越大，压力逐渐上升，以上两种方式均会引起阻力矩的变化，即变速引起张力的微小波动。不难看出，在调节张力的过程中，张力变大引起阻力矩增大，张力机减速，弛度上升；相反，当张力变小时引起阻力矩减小，张力机加速，弛度下降。
2张力机远程智能系统总体结构
架线施工张力机远程智能控制系统在系统构成上由车载终端、无线通信网络和远程监控终端三部分组成。车载终端安装在张力机上，是信号接收设备。其主要实现与张力机控制器之间通信，转发来自远程的遥控指令，也可以从控制器中读取当前的运行状态，是张力机控制器与远程控制终端的桥梁。车载终端由现场釆集控制设备和模块组成，施工地的外部设备主要包括处理器和要控制的设备对象，多种特征信号的采集设备，如压力传感器、流量传感器等。施工现场采集数据的设备完成采集后依据规则处理数据，并经串行通信给通讯模块，通讯模块对数据处理后通过网络传送到远程监控终端。
远程监控终端主要由终端处理器、控制器、以及相应的上位机软件组成。远程监控终端不但要实现车载终端的数据与无线网络之间的通信，而且需要设计可视化平台，使得操作人员能够实时地了解现场张力机运行状况。它是对下位机过程控制的管理，其主要功能为远程采集监测施工现场的数据。从业人员能够远程观测到施工现场是否正常运转，同时为施工现场适时地发送控制指令，系统设置，确保施工现场正常作业。此外，远程监控中心既可以在本地计算机上登陆管理数据，也可以通过远程网络或互连网访问所需要的数据，实现数据共享，更有利于安全管理和事故防范。
3远程智能控制系统的设计与实现
3.1 监控系统界面分布
监控系统的界面分布要结合用户需求，保证整个系统安全无隐患的同时能使得工作人员对施工现场的运行状太有直观的了解，控制每个特征信号的报警信息，并提供相应措施。监控界面主要分为登陆界面、数据采集界面、控制界面、报警管理界面、历史查询界面、实时趋势分析界面，如图1所示。
图1监控界面结构示意图
3.2操作界面的设计与实现
3.2.1用户登录方式设计
系统登录界面左上角配有4个按钮，分别为:用户登录、密码管理、配置用户、进入系统，当系统界面上没有显示值班人姓名时，只有用户登录成功后显示当前值班人及日期。
（1）用户登录：该系统己添加好了用户名和相应的密码，只需选择用户名，输入密码就可以登录系统。若用户名和密码输入正确，画面中下部显示当日值班人信息，同时“密码管理”、“配置用户”、“登陆系统”三个按键被激活。如密码错误，就会出现“密码不对，请重新输入”，按键末被开启，需重新输入。
（2）密码管理：单击密码管理，由此显示界面包括用户名、老口令、新口令以及确认口令。
（3）配置用户：该按钮必须是具备系统管理资格的操作者才能够使用，系统管理人员给各个用户分配相应的用户名，并设置密码，此外还赋予该用户一定的相对访问权限。点击“配置用户”按键，弹出力控用户管理菜单，可以增加或删减用户，并设置用户的密码、操作级别、可操作的安全区。
3.2.2数据采集界面
进入系统，单击主菜单的“数据采集界面”，数据采集界面共由部分组成，分别为当前工作张力设备的基本参数、张力机自采集数据信息、实时监测工作参数。每路采集参数分别配备了相应仪表进行数据显示，更加直观。
3.2.3报警与查询
一旦出现报警，窗口会立刻警报并显示出现问题部件近期的工作参数，这种报警画面会立刻弹出同时伴有鸣笛，并且将报警细节备份。报警列表弹出后，根据特征信号的类型，分别显示不同类型的实时报警信息，如压力、流量、电流等报警信息。这样方便了不同类型数据报警信息的查询，可以选择相应的区域查询历史时间段内的报警信息。报警分为高报、低报和紧急报警，在数据库的定义的数据变量中设置高报与低报的上下限，同时页面提供“报警确认”按钮，确认已阅读报警信息。
3.2.4实时趋势与专家报表
实时趋势显示实时采集的14路数据，共分为4部分，温度、压力、流量、转速与电流，分别显示在4幅图中，每幅图中用不同颜色标注不同监测点的特征信号并显示。系统配置了“暂停”、“幵始”按钮，实现对曲线停止或开始的控制，方便操作人员对数据的观察.
该报表可以显示实时测量的所有数据，每5秒显示一次，利用“查询”按钮可以实现不同时间段历史数据的查询，并可以设置查询的时间间隔。
3.2.5网络远程发布
在生产监控过程中，除了标准的C/S网络应用方式，同样可以应用IE浏览器作为标准客户端来浏览服务器的画面，通过力控提供的Web功能，可以使用户通过IE浏览器远程访问力控的工面，客户端并不需要安装任何与力控有关的软件。张力监控系统将工程利用Web网络发布，使得局域网内部的机器可以同时访问，监测张力机的运行状态。
综上所述，文章通过对架线施工张力机引进远程智能化系统，在远程监测与控制方面，搭建了远程监控中心，利用力控组态设计了上位机界面，实现了对被控设备进行实时监测、远程控制的功能，以及重要事件记录、实时曲线、报表查询、报警等功能，使得操作人员在控制室就能监控张力机当前工作状态、控制现场设备、并能查看重要参数的历史数据，这不仅节约了大量人力成本，且还实现了张力架线施工的远程化、智能化监控，从而提升了工作效率。
参考文献
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[2]陈惠贤，孙立州.牵张设备远程智能化监控系统的研究〔J].机床与液压，2011，(8):89-91.
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论文作者:何延辉1,马守锋2,刘建锋3,刘大亮4
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/13
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