[发明专利]一种面向输电线路的自供能振动监测系统

说明书

本发明公开了一种面向输电线路的自供能振动监测系统，包括：自供能模块、测量模块和数据处理传输模块，测量模块的输出端与数据处理传输模块的输入端相连接，自供能模块用于为量模块和数据处理传输模块供电；其中，自供能模块包括依次连接的振动能量采集器、整流电路和电能储存设备；测量模块包括传感器以及传感器的信号处理电路，数据处理传输模块包括MCU控制器和发射器；传感器的输入端用于采集输电线路的振动信号，传感器的输出端与MCU控制器的输入端相连接，MCU控制器的输出端与发射器的输入端相连接，发射器的输出端用于输出接收的信号。本发明从输电线路振动中收集能量为传感器供电，可使传感器件能长期运行，确保输电线路的安全运行。

技术领域

本发明属于电气工程以及仪器科学技术领域，涉及输电线路振动监测领域，特别涉及一种面向输电线路的自供能振动监测系统。

背景技术

输电线路常见的振动形式有微风振动、导线舞动、档距振荡，输电线路的振动特性发生变化时会产生异常的振动信号，可以反映其被异物缠绕或挤压的状态，也可对其断裂隐患进行提前预警。

对输电线路的检查主要依靠人工巡线，效率低且对隐患排查不够彻底，缺乏有效监测手段，无法掌握各类振动对线路安全运行的危害。在输电线路上安装传感器是监测输电线路振动情况的另一种方法，主要原理是通过传感器将输电线路的振动情况转化为电信号，然后对数据进行处理，计算输电线路的疲劳程度和对故障进行预警；这种传感器监测方法的优点是能精确测量输电线路的振动参数，但传感器安装在户外输电线路上并且需要长时间运行，存在供电和电池更换的问题。目前采取的供电方式有太阳能电池、高压互感取能、锂电池等，分别存在受天气影响大、不稳定、电能存储容量有限的问题。

综上，亟需为输电线路设计一种具有更优供电方式的振动监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向输电线路的自供能振动监测系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的自供能振动监测系统，利用振动能量采集技术从输电线路振动中收集能量为传感器供电，可使传感器件能长期运行，确保输电线路的安全运行，可解决现存达到供电方式中存在的部分或全部缺陷。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开的一种面向输电线路的自供能振动监测系统，包括：自供能模块、测量模块和数据处理传输模块，所述测量模块的输出端与所述数据处理传输模块的输入端相连接，所述自供能模块用于为所述测量模块和数据处理传输模块供电；

其中，所述自供能模块包括依次连接的振动能量采集器、整流电路和电能储存设备；所述测量模块包括传感器以及传感器的信号处理电路，所述数据处理传输模块包括MCU控制器和发射器；所述传感器的输入端用于采集输电线路的振动信号，所述传感器的输出端与所述MCU控制器的输入端相连接，所述MCU控制器的输出端与所述发射器的输入端相连接，所述发射器的输出端用于输出接收的信号。

本发明的进一步改进在于，所述振动能量采集器为静电式、压电式、电磁式、摩擦电式的振动能量采集器。

本发明的进一步改进在于，所述电能储存设备包括超级电容器和电池；所述超级电容器的输入端与所述整流电路的输出端相连接，所述超级电容器的输出端与所述电池相连接。

本发明的进一步改进在于，所述电能储存设备还包括：升压电路，所述升压电路设置于所述整流电路与所述超级电容器之间。

本发明的进一步改进在于，所述电能储存设备还包括：电源管理模块，包括能量指示电路、充电控制电路、升压电路、稳压输出电路、电池过压保护电路中的一个或多个组成。

本发明的进一步改进在于，所述测量模块的传感器至少能够测量输电线路振动的加速度、频率、位移状态信息。

本发明的进一步改进在于，所述测量模块的信号处理电路包括放大电路、特征值提取模块，用于对接收到的数据进行特征提取。