輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，涉及電力系統(tǒng)輸電線路監(jiān)控領(lǐng)域。本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種符合輸電線路導(dǎo)線監(jiān)測(cè)特點(diǎn)的、可大規(guī)模實(shí)用化的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型專利技術(shù)的監(jiān)測(cè)主站通過(guò)串口與數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)中的攝像頭用于拍攝被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的圖像信息，該攝像頭通過(guò)串口與核心處理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，拉力傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的拉力；傾角傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的傾角；氣象傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線所處環(huán)境的氣象參數(shù)，拉力傳感器單元、傾角傳感器單元、氣象傳感器單元和核心處理單元通過(guò)無(wú)線信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，核心處理單元通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊與監(jiān)測(cè)主站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及電力系統(tǒng)輸電線路監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地，本技術(shù)涉及輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)的監(jiān)控領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
架空輸電導(dǎo)線覆冰是指冷得雨滴或降雪落到低于冰點(diǎn)((TC)導(dǎo)線上凝冰的現(xiàn)象。導(dǎo)線覆冰作為特殊的氣象條件，給架空線路的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。由于覆冰載荷過(guò)重，造成冰閃跳閘、導(dǎo)線舞動(dòng)和倒搭斷線等事故頻繁，直接影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。架空輸電導(dǎo)線舞動(dòng)是一種低頻(0.1 3ΗΖ)、大振幅(>10m)的振動(dòng)現(xiàn)象，且舞動(dòng)波為駐波，舞動(dòng)時(shí)全檔架空線做大幅度波浪式的震蕩，并兼有擺動(dòng)。導(dǎo)線舞動(dòng)也是威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素。導(dǎo)線舞動(dòng)會(huì)發(fā)生諸如:導(dǎo)線電弧燒傷、金具損壞、導(dǎo)線斷股、斷線、倒塔等事故。2008年初，全國(guó)電力系統(tǒng)因雪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為400億元，占全國(guó)雪災(zāi)造成的損失的22.3%。其中，由于覆冰舞動(dòng)造成輸、變電設(shè)備的損害，是這次電網(wǎng)受災(zāi)比較嚴(yán)重的重要原因之一。此次電網(wǎng)雪災(zāi)引起了人們對(duì)輸電導(dǎo)線覆冰舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的重視和投入。輸電導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要組成部分之一。目前線路覆冰的發(fā)現(xiàn)主要依靠人工巡檢，在高壓線路分布的區(qū)域地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，給巡檢工作帶來(lái)很大的困難，覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)克服了人工巡檢帶來(lái)的危險(xiǎn)及困難，大大節(jié)省了人力、財(cái)力。它取代了造價(jià)高、維護(hù)困難的觀冰站；能準(zhǔn)確、翔實(shí)地記錄現(xiàn)場(chǎng)覆冰過(guò)程的相關(guān)參數(shù)信息，為線路設(shè)計(jì)、防冰改造提供真實(shí)的數(shù)據(jù)信息參考；對(duì)冰害及時(shí)預(yù)警，提高覆冰區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在在覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)以及預(yù)警技術(shù)方面，研制出了一些裝置并得以掛線運(yùn)行。但從國(guó)內(nèi)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還存在許多不足，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模推廣應(yīng)用的程度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于，提供一種符合輸電線路導(dǎo)線監(jiān)測(cè)特點(diǎn)的、可大規(guī)模實(shí)用化的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本技術(shù)所述的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)主站、數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)和多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，所述監(jiān)測(cè)主站通過(guò)串口與數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括遠(yuǎn)程通信模塊、攝像頭、核心處理單元、ZigBee無(wú)線模塊、拉力傳感器單元、傾角傳感器單元、氣象傳感器單元和系統(tǒng)電源；攝像頭用于拍攝被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的圖像信息，并將所述圖像信息發(fā)送給核心處理單元，該核心處理單元發(fā)射控制信號(hào)給攝像頭；系統(tǒng)電源用于為核心處理單元、攝像頭、ZigBee無(wú)線模塊和傳感器單元提供工作電源；拉力傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述拉力傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的拉力，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的拉力信息發(fā)送給核心處理單元；傾角傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述傾角傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的傾角，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的傾角信息發(fā)送給核心處理單元；氣象傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊,所述氣象傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線所處環(huán)境的氣象參數(shù)，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的氣象參數(shù)信息發(fā)送給核心處理單元，所述核心處理單元通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊與監(jiān)測(cè)主站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。所述遠(yuǎn)程通信模塊為GPRS通信模塊或者CDMA通信模塊。所述氣象傳感器單元為溫度傳感器單元、濕度傳感器單元、風(fēng)速傳感器單元、風(fēng)向傳感器單元、雨量傳感器單元、氣壓傳感器單元、日照強(qiáng)度傳感器單元中的一種或多種組入口 ο所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括通訊監(jiān)視裝置，該通訊監(jiān)視裝置用于監(jiān)視監(jiān)測(cè)主站與多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的通信狀態(tài)。所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括數(shù)據(jù)顯示裝置，該數(shù)據(jù)顯示裝置與監(jiān)測(cè)主站通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)中還可以包括時(shí)鐘單元，所述時(shí)鐘單元輸出時(shí)鐘信號(hào)給核心處理單J Li ο所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)中還可以包括太陽(yáng)能發(fā)電裝置、控制器和蓄電池，太陽(yáng)能發(fā)電裝置輸出電能信號(hào)給控制器，控制器將該電能信號(hào)整流、濾波之后發(fā)送給蓄電池為其充電，控制器還將該蓄電池輸出的直流電信號(hào)發(fā)送給系統(tǒng)電源為其供電。所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)中還可以包括風(fēng)能發(fā)電裝置、控制器和蓄電池，風(fēng)能發(fā)電裝置輸出電能信號(hào)給控制器，控制器將該電能信號(hào)整流、濾波之后發(fā)送給蓄電池為其充電，控制器還將該蓄電池輸出的直流電信號(hào)發(fā)送給系統(tǒng)電源為其供電。所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括短信發(fā)送裝置，所述短信發(fā)送裝置通過(guò)串行通信端口與監(jiān)控主站連接。本技術(shù)提供的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路導(dǎo)線氣象環(huán)境、覆冰厚度及舞動(dòng)情況，以便運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。相對(duì)于人工巡線方式，在大量降低人力、物力、財(cái)力的損耗的同時(shí)，提高決策的準(zhǔn)確性。其優(yōu)點(diǎn)在于:I)采用多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)指定位置的輸電線路的導(dǎo)線的狀態(tài)，且各個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)均獨(dú)立工作，使得在監(jiān)測(cè)主站能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)位置的同步監(jiān)測(cè)。2)多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采用遠(yuǎn)程通信模塊與監(jiān)控主站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。3)每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)均采用太陽(yáng)能或風(fēng)能發(fā)電裝置實(shí)現(xiàn)自給供電，使得每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)均能夠在野外環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠地工作。4)每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的各傳感器采用無(wú)線通信的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，多個(gè)傳感器與監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的核心處理單元自行組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，傳感器易于安裝、且安裝位置靈活。通過(guò)本技術(shù)，可提供一種可大規(guī)模實(shí)用化的，監(jiān)測(cè)輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)情況的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其采用的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和視頻圖片信息相結(jié)合的方式，可以使運(yùn)行維護(hù)人員準(zhǔn)確判斷導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)情況，大大減少人工巡線帶來(lái)的人力、物力、財(cái)力的損耗，提高決策的準(zhǔn)確性。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)所述的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖。圖2是本技術(shù)所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的原理框圖。具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式一、本實(shí)施方式所述的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)主站、數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)和多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，所述監(jiān)測(cè)主站通過(guò)串口與數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括遠(yuǎn)程通信模塊、攝像頭、核心處理單元、ZigBee無(wú)線模塊、拉力傳感器單元、傾角傳感器單元、氣象傳感器單元和系統(tǒng)電源；攝像頭用于拍攝被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的圖像信息，并將所述圖像信息發(fā)送給核心處理單元，該核心處理單元發(fā)射控制信號(hào)給攝像頭；系統(tǒng)電源用于為核心處理單元、攝像頭、ZigBee無(wú)線模塊和傳感器單元提供工作電源；拉力傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述拉力傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的拉力，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的拉力信息發(fā)送給核心處理單元；傾角傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述傾角傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的傾角，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的傾角信息發(fā)送給核心處理單元；氣象傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述氣象傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線所處環(huán)境的氣象參數(shù)，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的氣象參數(shù)信息發(fā)送給核心處理單元，所述核心處理單元通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊與監(jiān)測(cè)主站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。所述遠(yuǎn)程通信模塊為GPRS通信模塊或者CDMA通信模塊。所述數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。所述氣象傳感器可以采集被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線所在環(huán)境的氣象信息，例如可以采用環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓、日照強(qiáng)度等氣象數(shù)據(jù)，能夠?yàn)閷?dǎo)線覆冰及舞動(dòng)情況提供計(jì)算依據(jù)。本實(shí)施方式中，每個(gè)監(jiān)測(cè)單元中的三個(gè)傳感器單元均帶有ZigBee無(wú)線模塊，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，這樣，可以使傳感器單元固定在最佳的測(cè)量位置，進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，而將核心處理單元固定在安全可靠的位置本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)主站、數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)和多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，所述監(jiān)測(cè)主站通過(guò)串口與數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括遠(yuǎn)程通信模塊、攝像頭、核心處理單元、ZigBee無(wú)線模塊、拉力傳感器單元、傾角傳感器單元、氣象傳感器單元和系統(tǒng)電源；攝像頭用于拍攝被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的圖像信息，并將所述圖像信息發(fā)送給核心處理單元，該核心處理單元發(fā)射控制信號(hào)給攝像頭；系統(tǒng)電源用于為核心處理單元、攝像頭、ZigBee無(wú)線模塊和傳感器單元提供工作電源；拉力傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述拉力傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的拉力，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的拉力信息發(fā)送給核心處理單元；傾角傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述傾角傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的傾角，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的傾角信息發(fā)送給核心處理單元；氣象傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述氣象傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線所處環(huán)境的氣象參數(shù)，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的氣象參數(shù)信息發(fā)送給核心處理單元，所述核心處理單元通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊與監(jiān)測(cè)主站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
【技術(shù)特征摘要】
1.電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)主站、數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)和多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，所述監(jiān)測(cè)主站通過(guò)串口與數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括遠(yuǎn)程通信模塊、攝像頭、核心處理單元、ZigBee無(wú)線模塊、拉力傳感器單元、傾角傳感器單元、氣象傳感器單元和系統(tǒng)電源；攝像頭用于拍攝被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的圖像信息，并將所述圖像信息發(fā)送給核心處理單元，該核心處理單元發(fā)射控制信號(hào)給攝像頭；系統(tǒng)電源用于為核心處理單元、攝像頭、ZigBee無(wú)線模塊和傳感器單元提供工作電源；拉力傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述拉力傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的拉力，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的拉力信息發(fā)送給核心處理單元；傾角傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊，所述傾角傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的傾角，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的傾角信息發(fā)送給核心處理單元；氣象傳感器單元帶有ZigBee無(wú)線模塊,所述氣象傳感器單元用于檢測(cè)被監(jiān)測(cè)導(dǎo)線所處環(huán)境的氣象參數(shù)，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊將檢測(cè)到的氣象參數(shù)信息發(fā)送給核心處理單元，所述核心處理單元通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊與監(jiān)測(cè)主站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程通信模塊為GPRS通信模塊或者CDMA通信模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路導(dǎo)線覆冰及舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象傳感器單元為溫度傳感器單元、濕度傳感器單元、風(fēng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧嘉祥，安勇，劉成印，李勇剛，郝慎軍，魏華，馬順成，丁魯昌，聶其兵，李金峰，張宗峰，郭偉紅，何凱，劉偉，王雪琪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東電力集團(tuán)公司日照電力公司，日照陽(yáng)光電力設(shè)計(jì)有限公司，山東工商學(xué)院，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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