[发明专利]输电线路运行状态自动监测装置及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及输电线路监测技术领域，是一种输电线路运行状态自动监测装置及其监测方法。

背景技术

作为电能生产、输送、供应的载体，电力设施是输送动力和光明的通道，而输电线路更是远程电能输送的关键设施，与百姓日常生活息息相关。输电线路大多分布在野外，线路覆盖面广，所处的地理环境、气候条件恶劣，由于距离远、分散性大、气候恶劣等因素，一直以来没有有效的安全防范措施，线路维护工作量大、危险性高。对输电线路运行状态的监测一般依靠传统的人工巡视方法来进行，这种方法受主观因素影响较大，难以保证结果准确无误，而且会耗费大量的人力、财力和无力，同时也不能做到实时在线测量，效率很低，不能及时发现输电线路上存在的安全隐患，甚至导致发生杆塔倒塌等重大的安全事故，造成大面积停电，严重损害国家利益，影响民众的生活。

发明内容

本发明提供了一种输电线路运行状态自动监测装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有人工巡视的输电线路运行状态监测方式存在的效率低、监测结果不准确及不能实时在线监测的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种输电线路运行状态自动监测装置，包括子站、主站和监控终端，所述子站包括采集拉力、倾角和气象数据的数据采集模块、子站控制模块、第一通信模块、第二通信模块和电源单元，所述主站包括主站控制模块和第三通信模块，数据采集模块和电源单元均与子站控制模块电连接，子站控制模块通过第一通信模块与主站控制模块通信连接，子站控制模块通过第二通信模块与监控终端通信连接，主站控制模块通过第三通信模块与监控终端双向通信连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述子站还可包括子站存储模块和摄像机，子站存储模块和摄像机均与子站控制模块电连接；或/和，主站还可包括报警模块和主站存储模块，主站存储模块和报警模块均与主站控制模块电连接。

上述电源单元可包括电源模块、太阳能电池、控制器和蓄电池，太阳能电池与控制器电连接，蓄电池与控制器双向电连接，控制器与电源模块电连接，电源模块与子站控制模块电连接。

上述数据采集模块可包括拉力传感器、倾角传感器和气象传感器，拉力传感器、倾角传感器和气象传感器均与子站控制模块电连接。

上述第一通信模块可为GPRS通信模块；第二通信模块可为无线射频收发模块；第三通信模块可为无线射频收发模块。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种输电线路运行状态自动监测装置的监测方法，包括以下步骤：

第一步：子站开启,子站控制模块进行初始化，初始化结束后，子站控制模块读取配置信息；同时主站开启，对子站和监控终端进行参数设置，然后设定主站的IP地址和接收端口，并且主站控制模块对接收端口进行监听，之后进入第二步；

第二步：子站控制模块控制数据采集模块实时采集拉力、倾角和气象数据，并将采集到的数据上传至子站控制模块，之后进入第三步；

第三步：子站开启GPRS通信模块与主站进行通信连接，若与主站连接成功，则进入第四步，若连接不成功，则将GPRS通信模块关闭，并进行重新开启；

第四步：子站控制模块将接收到的采集数据存储至子站存储模块，并且将采集到的数据以报文的形式上传至主站控制模块，之后进入第五步；

第五步：当主站控制模块监听到接收端口有数据报文到达时，主站控制模块接收数据报文，在数据报文中寻找子站信息并与主站控制模块中记录的子站信息进行匹配，若匹配成功，则进入第六步，若匹配不成功，则直接将数据报文丢弃，进行下一组数据报文的匹配判断；

第六步：主站控制模块判断子站时间与主站时间是否一致，若时间一致，进入第七步，若时间不一致，主站控制模块进行时间校准，时间校准完成后重新判断子站时间与主站时间是否一致，若时间一致，进入第七步，若时间不一致，则再次进行校准；

第七步：主站控制模块对数据报文进行读取和解析，然后计算导线平均覆冰厚度，计算过程如下：

(1)获取拉力传感器测量的垂直档内导线的质量G；

(2)通过下式计算导线的平均覆冰厚度，公式如下：

其中，b为导线的平均覆冰厚度，d为导线直径，之后进入第八步；

第八步：主站控制模块判断导线平均覆冰厚度是否超过主站控制模块内设定的限值，若导线平均覆冰厚度超过限值，则主站控制模块发送覆冰报警信号至监控终端，且报警模块进行声光报警，若导线平均覆冰厚度没有超过限值，则结束。