[实用新型]输电线路融冰在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于输变电设备状态的监测设备技术领域，具体涉及一种输电线路融冰在线监测系统。

背景技术

我国受大气候和微地形、微气象条件的影响，冰灾事故频繁发生，严重影响电网的安全运行。大范围输电线路覆冰能对电网造成严重的破坏，致使电网瘫痪。为了保证电网的安全运行，需对输电线路的覆冰情况进行监测，并根据监测到的覆冰信息采取相应的融冰措施，提高覆冰区输电线路运行的可靠性。目前，输电线路覆冰及融冰的监测大多是对覆冰理论、冰闪机理和杆塔强度设计方面的理论研究。

近年来，随着传感器技术和通讯技术的快速发展，开发出了针对输电线路覆冰的在线监测系统，该监测系统根据输电线路导线覆冰后的重量变化以及绝缘子的倾斜/风偏角进行覆冰载荷(覆冰厚度、杆塔受力、导线应力等)的计算，然后，将计算结果直接与输电线路设计的参数进行比较，给出报警信息，或者是采用现场图像对输电线路覆冰进行定性观测和分析。由于输电线路覆冰受输电线路所处环境的微气候、地形、地貌以及很多随机因素的影响，数学模型很难确定，导致现有覆冰监测系统存在监测不准确的问题，并且该监测系统只能给出覆冰预警信息，不能对融冰措施启动后，输电线路覆冰的融冰过程进行实时监测。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种输电线路融冰在线监测系统，不仅能对输电线路覆冰的消融过程进行实时监测，而且还能对输电线路的覆冰状况进行准确地监测。

本实用新型所采用的技术方案是，输电线路融冰在线监测系统，包括通过无线ZigBee通讯的两个或两个以上无线温度传感器节点及两个或两个以上线路分机，线路分机通过GSM通信模块与监控中心相连接。

本实用新型的特点还在于，

其中的无线温度传感器节点包括并排设置的温度传感器A及温度传感器B，温度传感器A及温度传感器B分别与无线模块相连接，无线模块包括依次连接的无线单片机、微波传输线，外部天线。

其中的无线单片机采用CC2430。

其中的温度传感器A和温度传感器B均采用DS18B20。

其中的线路分机包括依次连接的信号采集单元、信号调理单元及微处理器单元，微处理器单元上还连接有ZigBee模块及大容量快闪存储器。

其中的微处理器单元采用MSP430F149单片机。

其中的信号采集单元包括并列设置的温湿度传感器、风向传感器、气压传感器、风速传感器、雨量传感器、日照强度传感器、角度传感器及压力传感器，信号调理单元包括并列设置的滤波电路A、滤波电路B及滤波电路C，微处理器单元包括处理模块，处理模块上分别连接有普通输入/输出接口、计数器、处理模块及串行通讯接口，温湿度传感器、风向传感器和气压传感器输出的数字信号经滤波电路A滤波后直接进入微处理器单元的普通输入/输出接口，风速传感器和雨量传感器输出的脉冲信号经过滤波电路B滤波后直接接入计数器，日照强度传感器、角度传感器和压力传感器输出的模拟信号经过放大电路放大后送入滤波电路C，再经滤波电路C滤波后直接接入模拟/数字转换器。

本实用新型监测系统具有如下优点：

1.采用独立的线路分机和监控中心主机，两者通过移动或联通的GSM网络进行数据通信，线路分机可独立定时或实时采集导线覆冰后重量变化、导线温度等信息，监控中心主机可远程对线路分机的采样时间间隔、力传感器基准等运行参数进行设置。

2.不仅能监测输电线路的融冰过程，而且能监测输电线路覆冰后的重量变化、绝缘子串的倾斜角度、风偏角度、环境温湿度、风速以及风向等信息。并可根据建立的导线覆冰分析模型、线路融冰分析模型、覆冰导线舞动仿真模型、覆冰生长机理初步分析模型，结合各线路分机监测采集的信息计算分析输电导线覆冰厚度、导线舞动、覆冰增长预测以及线路融冰效率、优化的融冰参数等，及时给出冰害的预报警信息以及融冰的过程信息。

3.同时对硬件和软件采取抗干扰措施，保证了系统在高压环境下测得信号的准确性，系统不仅在硬件设计上，实现整机高屏蔽、高密封设计，具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，并采用看门狗电路和等电位接地等方法，增强其抗干扰性能，并有效防止了系统的死机；软件采取了陷阱技术、冗余设计、滤波技术和故障自动恢复技术等措施，保证了系统在高压、恶劣环境下稳定地工作。

4.结合现有可行的输电线路融冰技术，实现了对覆冰线路的融冰过程和融冰效率的实时监测。

附图说明

图1是本实用新型输电线路融冰在线监测系统的结构示意图；