[实用新型]输电线路导线覆冰及舞动在线监测单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统输电线路监测技术，属于检测技术领域。

背景技术

架空输电导线覆冰是指雨滴或降雪落到低于冰点（0℃）导线上凝冰的现象。导线覆冰作为特殊的气象条件，给架空线路的安全运行造成严重影响。在冬季的雨雪天气中，由于覆冰载荷过重，造成冰闪跳闸、导线舞动和倒搭断线等事故频繁，直接影响电网的正常运行。架空输电导线舞动是一种低频（0.1~3HZ）、大振幅（>10m）的振动现象，且舞动波为驻波，舞动时全档架空线做大幅度波浪式的震荡，并兼有摆动。导线舞动也是威胁电网安全运行的重要因素。

导线舞动会发生诸如：导线电弧烧伤、金具损坏、导线断股、断线、倒塔等事故。2008年初，全国电力系统因雪灾造成的直接经济损失为400亿元，占全国雪灾造成的损失的22.3%。其中，由于覆冰舞动造成输、变电设备的损害，是这次电网受灾比较严重的重要原因之一。

早期的输电线路覆冰监测主要依靠人工巡线，受地形环境、人员素质、天气状况等因素的影响比较大，且效率低、复巡周期长，不能迅速地发现问题。因此，输电线路覆冰及舞动的在线监测及预警技术的研发具有明显的经济价值和社会意义。

目前，国内外学者在输电线路覆冰机理、导线冰风载荷的计算方面，取得了大量的理论成果。在覆冰在线监测以及预警技术方面，也研制出了一些装置并得以挂线运行。但从国内实际运行情况来看，现有装置还存在许多不足，远没有达到大规模推广应用的程度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可大规模实用化、集成了输电线路导线覆冰及舞动两种功能于一体的在线监测单元。

本实用新型所述的输电线路导线覆冰及舞动在线监测单元包括摄像头、核心处理单元、ZigBee无线模块、拉力传感器单元、倾角传感器单元、气象传感器单元和系统电源；摄像头用于拍摄被监测导线的图像信息，并将所述图像信息发送给核心处理单元，该核心处理单元发射控制信号给摄像头；系统电源用于为核心处理单元、摄像头、ZigBee无线模块和传感器单元提供工作电源；拉力传感器单元带有ZigBee无线模块，所述拉力传感器单元用于检测被监测导线的拉力，并通过ZigBee无线模块将检测到的拉力信息发送给核心处理单元；倾角传感器单元带有ZigBee无线模块，所述倾角传感器单元用于检测被监测导线的倾角，并通过ZigBee无线模块将检测到的倾角信息发送给核心处理单元；气象传感器单元带有ZigBee无线模块，所述气象传感器单元用于检测被监测导线所处环境的气象参数，并通过ZigBee无线模块将检测到的气象参数信息发送给核心处理单元。

所述气象传感器可以是温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、气压传感器或日照强度传感器中的一种或多种。

所述监测单元还可以包括数据存取单元，所述核心处理单元发送存储数据给数据存取单元。

所述监测单元还可以包括时钟单元，所述时钟单元输出时钟信号给核心处理单元。

所述监测单元还可以包括太阳能发电装置、控制器和蓄电池，太阳能发电装置输出电能信号给控制器，控制器将该电能信号整流、滤波之后发送给蓄电池为其充电，控制器还将该蓄电池输出的直流电信号发送给系统电源为其供电。

所述监测单元还可以包括风能发电装置、控制器和蓄电池，风能发电装置输出电能信号给控制器，控制器将该电能信号整流、滤波之后发送给蓄电池为其充电，控制器还将该蓄电池输出的直流电信号发送给系统电源为其供电。

所述监测单元还可以包括远程通信模块，所述核心处理单元通过远程通信模块实现远程数据传输。

所述远程通信模块为GPRS通信模块或者CDMA通信模块。

在实现输电线路的在线监测过程中，将本实用新型所述的在线监测单元安装在杠塔上，实时监测输电线路的覆冰及舞动情况，当输电线路的导线发生覆冰及舞动时，可通过多种传输方式，将信息传输到监控中心，为运行维护人员提供决策依据。