[实用新型]输电线路微风振动在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于输变电设备状态在线监测技术领域，具体涉及一种输电线路微风振动在线监测系统。

背景技术

我国受大气候和微地形、微气象条件的影响，微风振动引起的高压架空线路故障时常发生，特别是在大跨越地区，微风振动的破坏尤为严重，造成巨大经济损失。微风振动具有振幅小、频率高等特点，对输电线路的破坏具有一定的隐蔽性，且微风振动所引起的线路疲劳断股等事故需要一个累积时间和过程，因此对微风振动情况及其引起的破坏通过直接观察是不可能实现的，电力用户迫切需要一种可对线路微风振动进行监测的设备，以提高线路运行的可靠性。但受传感器、数据传输、抗电磁干扰等技术以及导线疲劳寿命相关算法的限制，对高压架空线路微风振动及其导线疲劳损伤尚缺乏成熟的在线监测方法。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种输电线路微风振动在线监测系统，解决了现有微风振动监测及其无线传输困难的问题，现场检测可定时或实时监测导线的微风振动信息、导线温度以及环境温度、湿度、风速、风向等信息，及时通过GPRS发送监控中心，由监控中心专家软件判断当前线路的振动频率、振幅以及疲劳损伤寿命等参数。一方面加强了对线路微风振动的实时监测，将疲劳破坏事故消除在萌芽状态，提高供电设备运行的可靠性；另一方面可全面收集和长期积累气象资料，为输电线路设计、运行维护提供基础数据。

本实用新型所采用的技术方案是，一种输电线路微风振动在线监测系统，包括通过GPRS通信的监测中心及线路监测基站，线路监测基站还通过Zigbee网络与振动监测仪通信，线路监测基站包括MSP430F247单片机，MSP430F247单片机上分别连接有GPRS通讯模块、Zigbee协调器、存储器模块及电源电路，电源电路上分别连接有太阳能电池板及蓄电池，振动监测仪包括用于供电的振动监测仪电源及用于通信的Zigbee子节点，Zigbee子节点上分别连接有振动传感器及温度传感器，MSP430F247单片机还与气象观测站相连接，气象观测站包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器及日照传感器。

本实用新型的特点还在于，其中的振动监测仪设置有两个或两个以上。

本实用新型的有益效果是，基于Zigbee技术组建短距离无线传感网络，实现对导线多个测点的微风振动情况及导线温度的实时监测，并同时对湿度、温度、风速、风向、日照强度等多种气象参数进行采集；本系统采用了GPRS的通讯方式，实现监测数据的远距离传输；并建立准确的计算方法，直接给出用户需要的导线振幅、频率以及疲劳损伤寿命等重要参数。系统在工作原理设计、通讯方式、传感器技术等方面具有创新性。

系统通过监测导线的弯曲应变、导线温度以及环境温度、湿度、风速、风向、日照强度等信息来计算输电线路的微风振动频率、振幅等情况，并通过相应算法判断导线的疲劳磨损寿命，对线路安全运行进行评价，在疲劳损坏前给出预报警信息，及时采取措施，减少风振损失，提高输电线路运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型输电线路微风振动在线监测系统的结构示意图。

图中，1.监测中心，2.线路监测基站，3.振动监测仪，4.气象观测站，5.振动传感器，6.温度传感器，7.振动监测仪电源，8.Zigbee子节点，9.GPRS通讯模块，10. Zigbee协调器，11.存储器模块，12.太阳能电池板，13.蓄电池，14.MSP430F247单片机，15.电源模块，16.温度传感器，17.湿度传感器，18.风速传感器，19.风向传感器，20.日照传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型输电线路微风振动在线监测系统，如图1所示，包括通过GPRS通信的监测中心1及线路监测基站2，线路监测基站2还通过Zigbee网络与多个振动监测仪3通信，线路监测基站2包括MSP430F247单片机14，MSP430F247单片机14上分别连接有GPRS通讯模块9、Zigbee协调器10、存储器模块11及电源电路15，电源电路15上分别连接有太阳能电池板12及蓄电池13，振动监测仪3包括用于供电的振动监测仪电源7及用于通信的Zigbee子节点8，Zigbee子节点8上分别连接有振动传感器5及温度传感器6，线路监测基站2的MSP430F247单片机14还与气象观测站4相连接，气象观测站4包括温度传感器16、湿度传感器17、风速传感器18、风向传感器19及日照传感器20。