[发明专利]基于差分GPS的输电线路导线舞动与风偏在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输电线路导线测量技术领域，尤其涉及一种基于差分GPS(GlobalPositioning System)的输电线路导线舞动与风偏在线监测系统。

背景技术

20世纪30年代以来，输电线路舞动事故较多的美、加、苏、英、日等国相继投入了巨大的人力与物力，从舞动机理、防舞措施及相关理论、模型与现场试验、计算机仿真等方面进行了研究。

输电线舞动是发生于恶劣的自然条件下受许多因素影响的三维运动，发生机理非常复杂，迄今还没有被普遍接收的机理学说，特别是线路采用分裂导线后，增添了子导线问相互影响的因素，问题更趋复杂。导线舞动的影响因素研究主要来源于现场的相关数据，因此，导线舞动监测技术在舞动研究中具有重要地位，通过监测，可以掌握舞动发生的范围、频度、以及易于舞动的气象、地形条件，监测又是验证防舞动设计计算理论、确定防舞动方案以及防舞动效果的重要手段。

尽管世界上早在上世纪30年代就开始对导线的风偏问题开始研究，但因其机理十分复杂，迄今为止的研究成果还远不能满足工程实际的需求。由于我国风偏研究工作开展较晚，监测工作还远未跟上，显然，为了获取全面、可靠的第一手资料，有必要加强导线风偏实时监控，同时也应对导线风偏的监测技术加以研究。

导线风偏监测的目的是获取有关风偏的一系列基本数据，从而进一步为风偏分析研究提供科学依据和基本资料。基于这一目的，风偏监测的内容可分为两个部分，一部分是风偏时的气象资料；另一部分是风偏本身的振动特征参数，包括一档内的振动半波数、振动频率、振幅及张力变动等内容。

输电线舞动、风偏远程监测系统应用实时监测原理，监测输电线舞动、风偏时现场的气候条件、实时地远程监测高压输电线的舞动风偏情况。通过无线网络由监护中心计算机保存，实时分析在各种天气条件下的舞动、风偏特点和规律，为舞动、风偏的理论研究提供第一手资料，为电力部门的运行提供可以参考的技术手段。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提供一种基于差分GPS的输电线路导线舞动与风偏在线监测系统，克服现有方法在实时测量输电线路导线舞动与风偏时的不足，实现对输电线路导线舞动与风偏的实时准确测量。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

差分GPS基准站和多个差分GPS移动站；

所述差分GPS基准站，包括第一GPS接收机、网络服务器、第一无线发送与接收机，第一GPS天线；所述第一GPS天线通过电缆线与第一GPS接收机连接；所述第一GPS接收机通过串口线与网络服务器相连，将获得的差分信号传送到网络服务器；所述网络服务器通过网络接口与第一无线发送与接收机连接；所述第一无线发送与接收机以无线传输方式将差分信号发送给差分GPS移动站的第二无线发送与接收机；

所述差分GPS移动站，包括第二GPS天线、第二GPS接收机、第二无线发送与接收机、网络信号装换装置；所述第二GPS天线通过电缆线连接第二GPS接收机；所述第二GPS接收机将获得的定位信息通过串口线传送到网络信号装换装置；所述网络信号转换装置将差分信号通过串口线传送到第二GPS接收机；所述网络信号转换装置与第二无线发送与接收机连接；所述第二无线发送与接收机以无线传输方式接收来自差分GPS基准站传输过来的差分信号。

所述差分GPS基准站和差分GPS移动站，还分别包括蓄电池、太阳能电池、感应取能装置；

所述感应取能装置用于在输电线路有电流流过时为差分GPS基准站或差分GPS移动站提供电能；所述太阳能电池用于当输电线路没有电流流过时，通过太阳能来给GPS基准站或差分GPS移动站的各个元件提供电能；所述蓄电池用于储存多余电能。

所述差分GPS基准站，还包括数据处理服务器，该数据处理服务器与网络服务器连接，用于保存测量数据。所述感应取能装置由感应取能部件和转换与控制电路构成，所述感应取能部件采用电流互感器的形式，其中可闭合的铁心套多单根高压线作为互感器的原边，铁心上所绕的线圈作为互感器的副边；

所述转换与控制电路包括整流逆变电路以及电压、电流的控制电路部分；

所述感应取能部件与所述转换与控制电路部分的线路滤波元件的输入端相连，线路滤波元件的输出端通过导线与一次整流部分的输入端连接，一次整流的输出端与功率因数改善部分的输入端相连。

所述网络信号转换装置与第二无线发送与接收机之间的信息传递是双向传输；所述网络信号转换装置与第二GPS移动站接收机之间通过两根串口线分别单向传输。