[发明专利]一种大跨越线路振动监测装置和监测方法

说明书

本发明提供了一种大跨越线路振动监测装置和监测方法，包括：超声波风速风向传感器、中空壳体以及设置于所述壳体内的温度传感器、加速度计和通讯单元；所述壳体固定于特高压或大跨越导线上；所述超声波风速风向传感器安装在所述壳体上方；所述超声波风速风向传感器、温度传感器和加速度计均与所述通讯单元连接；所述温度传感器用于采集的导线温度；所述超声波风速风向传感器用于采集风速风向；所述加速度计用于采集导线振动加速度；所述通讯单元与远端服务器通讯连接用于实现振动监测装置与远端服务器之间的数据通信；本发明将超声波风速风向传感器、温度传感器和加速度计集成于一个装置内，可实现导线气动力、温度和振动响应的同时同步测量。

技术领域

本发明涉及架空输电线路微风振动监测与防治技术领域，具体涉及一种大跨越线路振动监测装置和监测方法。

背景技术

微风振动幅值超过警戒值，将导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳断股、金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等。尤其是特高压、大跨越线路的导线截面、张力、悬挂点高度及档距的不断增大，导致风对导地线的振动能量大大增加，振动强度远超普通线路振动强度严重。由于微风振动高频微幅的特点，其很难在线路运维时被发现，具有一定的隐蔽性。通常是出现了线路磨损甚至疲劳断股后才被发现，此时已给电网安全运行带来严重危害。近年来，输电线路的微风振动问题更趋突出，已经严重威胁输电线路特别是大跨越线路的安全运行。

导线振动频率及幅值、气动载荷、温度是输电线路微风振动状态评价、风险评估的主要参量。为了获取导地线的微风振动情况，目前主要通过测量振动幅值和频率来评估振动水平。现有的微风振动监测装置存在如下局限性：

1)监测变量以加速度、位移等响应量为主，缺乏风载荷的监测；

2)导地线微风振动的监测时长，受制于系统功耗及线路取能手段，以短期监测为主；

3)部分风场监测使用的风速风向仪、微风振动采用单独监测装置(风速风向仪布设于杆塔上，振动装置布设在导线上)无法同步监测；

4)缺少气动力、导线温度与振动响应同步监测装置。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种大跨越线路振动监测装置，包括：超声波风速风向传感器(3)、中空壳体以及设置于所述壳体内的温度传感器(5)、加速度计(6)和通讯单元；

所述壳体固定于特高压或大跨越导线上；所述超声波风速风向传感器(3)安装在所述壳体上方；

所述超声波风速风向传感器(3)、温度传感器(5)和加速度计(6)均与所述通讯单元连接；

所述温度传感器(5)用于采集的导线温度；所述超声波风速风向传感器(3)用于采集风速风向；所述加速度计(6)用于采集导线振动加速度；所述通讯单元与远端服务器通讯连接用于实现振动监测装置与远端服务器之间的数据通信。

优选的，所述通讯单元具体用于：将所述温度传感器(5)采集的导线温度、超声波风速风向传感器(3)采集的风速风向和加速度计(6)采集的导线振动加速度发送给远端服务器。

优选的，所述振动监测装置还包括：相互连接的数据采集存储单元和CPU计算单元；

所述数据采集存储单元还分别与所述风速风向传感器(3)、温度传感器(5)和加速度计(6)连接，所述CPU计算单元和通讯单元连接；

所述数据采集存储单元用于获取并存储温度传感器(5)采集的导线温度、超声波风速风向传感器(3)采集的风速风向和加速度计(6)采集的振动加速度；

所述CPU计算单元用于对所述数据采集存储单元存储的风速风向和振动加速度进行处理得到导线气动力、振动位移和动弯应变；

所述通讯单元用于将导线温度、导线气动力、振动位移和动弯应变发送给远端服务器。