[发明专利]输电线路在线舞动及风偏监测系统及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路状态监测技术，尤其涉及一种输电线路在线舞动及风偏监测系统及其监测方法。

背景技术

随着智能电网建设的发展，输电线路在线监测对电力运行部门来说越来越重要。由于导线在运行中受到气候、重力及电动力等因素等影响，输电线路舞动及风偏时有发生，这是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一，常常造成线路跳闸、绝缘子串断裂、甚至倒塔等严重后果，从而严重威胁到输电线路的安全可靠运行和工农业生产及百姓们的日常生活。

目前对于输电线路的舞动及风偏监测一般分两种情形，一是在导线上安装多个位移传感器和加速度传感器，由数据采集装置将这些传感器信号采集后通过无线网络发挥到监测中心；二是安装视频监视装置，由数据采集装置将视频信号采集后发回到监测中心，由技术人员根据回放视频观察舞动情况并评估振幅和频率。采用第一种方案要安装多个不同功能的传感器，成本较高，联接导线多且安装实施不便。而采用第二种方案视频监测输电线路导线舞动，只能记录下一段时间的图像，不能实现在线分析和监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输电线路在线舞动及风偏监测系统及其监测方法，以低成本实现对于输电线路的舞动及风偏的在线监测。

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种输电线路在线舞动及风偏监测系统，包括：

视觉传感器，用于采集当前输电线路的模拟图像信息并将其加上时间标识后输出；

图像预处理模块，用于接收所述带有时间标识的模拟图像信息，将其数字化处理，形成图像灰度矩阵数据并输出；

中央处理器，用于定时接收并保存所述图像灰度矩阵数据至存储电路，从所述图像灰度矩阵数据中提取出所述当前输电线路的动态特征值，将所述动态特征值与预先设置的动态阈值对应进行比较，如果有超出动态阈值的动态特征值，则将所述超出动态阈值的动态特征值打包输出，所述动态特征值包括所述当前输电线路的线径、风偏角度、舞动幅值和舞动频率；

微功耗处理器，用于设定所述中央处理器的数据收发时间，并控制为设备供电的电源模块的继电器通断，接收所述中央处理器发送的超出动态阈值的动态特征值数据包并将其输出；

GPRS通讯模块，用于接收所述微功耗处理器输出的动态特征值数据包，并将其通过GPRS网络发送至所述上位机。

本发明的输电线路在线舞动及风偏监测系统，还包括3G通讯模块，当所述中央处理器收到所述上位机的上传指令时将所述图像灰度矩阵数据打包输出给所述3G通讯模块，由所述3G通讯模块将其通过3G网络发送至所述上位机。

本发明的输电线路在线舞动及风偏监测系统，所述中央处理器的型号为EPM3064ATC100，所述中央处理器的GPIO端子作为接口与所述3G通讯模块相连，所述微功耗处理器包括型号为MB96F386的微控制芯片和型号为SD2303API的时钟芯片及其外围电路，所述微控制芯片的第81管脚和第82管脚分别对应与所述时钟芯片的第7管脚和第6管脚相连，所述微控制芯片的第56管脚和第57管脚作为接口与所述GPRS通讯模块相连。

本发明的输电线路在线舞动及风偏监测系统，所述微控制芯片和所述中央处理器之间通过型号为SP232EEN的RS232通讯模块通讯，其中，所述RS232通讯模块的第12管脚、第11管脚、第9管脚和第10管脚分别对应与所述微控制芯片的第8管脚、第9管脚、第56管脚和第57管脚相连，所述RS232通讯模块的第12管脚和第11管脚分别对应与所述中央处理器的第4管脚和第15管脚相连。

本发明的输电线路在线舞动及风偏监测系统，所述图像预处理模块包括模数转换电路和缓冲输出电路，所述模数转换电路包括型号为TVP5150的视频处理芯片及其外围电路，所述视频处理芯片的第1管脚和第2管脚分别通过一个LC滤波电路对应与两个BNC接口连接，所述视频处理芯片的第21管脚和第22管脚分别对应与所述中央处理器的第62管脚和第73管脚相连，所述视频处理芯片的第8管脚和第9管脚分别对应与所述中央处理器的第36管脚和第57管脚相连。