專利名稱：一種基于gprs的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及輸電線路覆冰監(jiān)測技術，具體是一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置。
背景技術：
近年來，我國部分區(qū)域出現(xiàn)長時間持續(xù)的大強度、大范圍低溫雨雪冰凍天氣，導致輸電線路發(fā)生倒塔、斷線、舞動、覆冰閃絡和脫冰跳躍等多種事故，如2008年初我國南方地區(qū)先后出現(xiàn)了大面積停電甚至部分電網(wǎng)解列事故，對高壓輸電線路造成了很大的破壞作用，對電網(wǎng)的安全運行造成極大的威脅。冰災冰害事故的直接原因是罕見的大范圍長時間低溫、雨雪冰凍氣候，但同時也反映出電網(wǎng)抵御惡劣氣候能力不足，缺乏在第一時間掌握線路運行情況的手段。目前，對于輸電線路覆冰情況的監(jiān)測主要是通過巡視人員現(xiàn)場觀察測量來實現(xiàn)，但由于輸電線路覆冰受局部微地形氣候條件影響大，而有些線路架設在人煙稀少、交通不便的地區(qū)，這一方面極大地增加了巡視人員的勞動強度，另外一方面也降低了監(jiān)測結果的時效性和準確性。因此，發(fā)展一種連續(xù)的或者定時的在線監(jiān)測技術應用于輸電線路的覆冰監(jiān)測中，建立集中監(jiān)測和控制管理中心，把具備高新技術的現(xiàn)代化監(jiān)測手段和管理機制有效結合起來，為輸電線路覆冰的發(fā)生、發(fā)展的過程和嚴重情況提供信息指導，從而為線路覆冰監(jiān)測發(fā)揮作用已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有輸電線路覆冰監(jiān)測技術導致勞動強度大、以及時效性和準確性較差的問題，提供了一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置。 本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置，包括上位機和下位機，上位機由服務器組成，下位機包括嵌入式處理器、GPRS通信模塊、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊、微氣象條件在線監(jiān)測模塊、電源管理單元和存儲模塊；其中，嵌入式處理器的I/O引腳分別接GPRS通信模塊的引腳、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊的輸出端、微氣象條件在線監(jiān)測模塊的輸出端、以及存儲模塊，電源管理單元的輸出端與嵌入式處理器的電源引腳相連。所述GPRS通信模塊、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊均為現(xiàn)有公知結構；所述微氣象條件在線監(jiān)測模塊、電源管理單元均為本領域技術人員容易實現(xiàn)的結構，可以有多種結構變形。 工作時，環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊負責監(jiān)測輸電線路的圖像信息，微氣象條件在線監(jiān)測模塊負責測量輸電線路的各項環(huán)境參數(shù)；環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊和微氣象條件在線監(jiān)測模塊所測得的數(shù)據(jù)經(jīng)嵌入式處理器處理后，由GPRS通信模塊通過GPRS無線通信網(wǎng)絡發(fā)送至上位機的服務器，同時被存儲在存儲模塊中，以供保存和分析使用；服務器在相應數(shù)學模型的支持下，根據(jù)接收到的環(huán)境參數(shù)，模擬地分析出輸電線路的覆冰厚度及覆冰發(fā)展趨勢，綜合反映輸電線路的安全狀況，并通過監(jiān)測某一地區(qū)覆冰的速度、厚度來估算該地區(qū)覆冰的臨界環(huán)境，通過監(jiān)測鐵塔的情況來估算鐵塔傾倒的臨界條件，同時與歷史數(shù)據(jù)對比，指導檢修或發(fā)出預警信號。 本發(fā)明通過計算機技術、GPRS技術、圖像采集傳輸技術、以及傳感變送技術的集成，有效解決了現(xiàn)有輸電線路覆冰監(jiān)測技術導致勞動強度大、以及時效性和準確性較差的問題，并實現(xiàn)了對輸電線路現(xiàn)場微氣象、環(huán)境圖像、線路覆冰等參數(shù)的全天候監(jiān)測，為預防冰災和線路運行維護管理提供了有效而可靠的指導信息。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。 圖中1-服務器，2-嵌入式處理器，3-GPRS通信模塊，4_環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊，5-微氣象條件在線監(jiān)測模塊，6-電源管理單元，7-存儲模塊。
具體實施例方式
—種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置，包括上位機和下位機，上位機由服務器1組成，下位機包括嵌入式處理器2、 GPRS通信模塊3、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊4、微氣象條件在線監(jiān)測模塊5、電源管理單元6和存儲模塊7 ;其中，嵌入式處理器2的I/O引腳分別接GPRS通信模塊3的引腳、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊4的輸出端、微氣象條件在線監(jiān)測模塊5的輸出端、以及存儲模塊7，電源管理單元6的輸出端與嵌入式處理器2的電源引腳相連； 所述微氣象條件在線監(jiān)測模塊5包括溫濕度傳感器、風速風向傳感器、光照度傳感器、氣壓傳感器、傾角傳感器、拉力傳感器；溫濕度傳感器的輸出端、風速風向傳感器的輸出端、光照度傳感器的輸出端、氣壓傳感器的輸出端、傾角傳感器的輸出端、拉力傳感器的輸出端均與嵌入式處理器2的I/O引腳相連；工作時，溫濕度傳感器負責采集輸電線路現(xiàn)場的溫度和濕度數(shù)據(jù)，風速風向傳感器負責采集輸電線路現(xiàn)場的風速和風向數(shù)據(jù)，光照度傳感器負責采集輸電線路現(xiàn)場的光照度數(shù)據(jù)，氣壓傳感器負責采集輸電線路現(xiàn)場的氣壓數(shù)據(jù)，傾角傳感器負責檢測輸電線路的傾角大小，拉力傳感器負責檢測輸電線路所受壓力的大小，各傳感器所測數(shù)據(jù)均由嵌入式處理器進行處理后，由GPRS通信模塊通過GPRS無線通信網(wǎng)絡發(fā)送至上位機的服務器； 所述電源管理單元6由太陽能電池板、蓄電池和充放電控制電路組成；其中，太陽能電池板的輸出端與蓄電池的輸入端相連，蓄電池的輸出端通過充放電控制電路與嵌入式處理器2的電源引腳相連，所述充放電控制電路為現(xiàn)有公知結構。工作時，太陽能電池板負責將太陽的輻射能轉換為電能，蓄電池負責將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來，充放電控制電路的作用則在于保護蓄電池，防止過充電和過放電。具體實施時，嵌入式處理器2采用LPC2368芯片，GPRS通信模塊3采用MC55芯片，環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊4采用高速智能球形攝像機，溫濕度傳感器采用SHT11溫濕度傳感器，風速風向傳感器采用WJ-3A風速與風向傳感器，光照度傳感器采用LT/G系列光照度傳感器，氣壓傳感器采用JQYB系列氣壓傳感器，傾角傳感器采用ZCT245系列雙軸傾角傳感器，拉力傳感器采用JHBL-III型懸筒式系列拉力傳感器。
權利要求
一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置，其特征在于包括上位機和下位機，上位機由服務器(1)組成，下位機包括嵌入式處理器(2)、GPRS通信模塊(3)、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊(4)、微氣象條件在線監(jiān)測模塊(5)、電源管理單元(6)和存儲模塊(7)；其中，嵌入式處理器(2)的I/O引腳分別接GPRS通信模塊(3)的引腳、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊(4)的輸出端、微氣象條件在線監(jiān)測模塊(5)的輸出端、以及存儲模塊(7)，電源管理單元(6)的輸出端與嵌入式處理器(2)的電源引腳相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置，其特征在于所述微氣象條件在線監(jiān)測模塊(5)包括溫濕度傳感器、風速風向傳感器、光照度傳感器、氣壓傳感器、傾角傳感器、拉力傳感器；溫濕度傳感器的輸出端、風速風向傳感器的輸出端、光照度傳感器的輸出端、氣壓傳感器的輸出端、傾角傳感器的輸出端、拉力傳感器的輸出端均與嵌入式處理器(2)的1/0引腳相連。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置，其特征在于所述電源管理單元(6)由太陽能電池板、蓄電池和充放電控制電路組成；其中，太陽能電池板的輸出端與蓄電池的輸入端相連，蓄電池的輸出端通過充放電控制電路與嵌入式處理器(2)的電源引腳相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及輸電線路覆冰監(jiān)測技術，具體是一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置。解決了現(xiàn)有輸電線路覆冰監(jiān)測技術導致勞動強度大、以及時效性和準確性較差的問題。一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測裝置，包括上位機和下位機，上位機由服務器組成，下位機包括嵌入式處理器、GPRS通信模塊、環(huán)境實時圖像在線監(jiān)測模塊、微氣象條件在線監(jiān)測模塊、電源管理單元和存儲模塊；本發(fā)明通過計算機技術、GPRS技術、圖像采集傳輸技術、以及傳感變送技術的集成，有效解決了現(xiàn)有輸電線路覆冰監(jiān)測技術導致勞動強度大、以及時效性和準確性較差的問題，并實現(xiàn)了對輸電線路現(xiàn)場微氣象、環(huán)境圖像、線路覆冰等參數(shù)的全天候監(jiān)測。
文檔編號G01W1/02GK101701832SQ20091017544
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權日2009年11月13日
發(fā)明者呂玉祥, 張勇, 張彥濤, 楊星, 王韶華, 趙曉龍, 馬維青 申請人:山西省電力公司陽泉供電分公司