專利名稱：一種架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民生產(chǎn)生活用電量激增，用電高峰期電網(wǎng)輸送能力不足的瓶頸問題日益突出。使用超過標(biāo)準設(shè)計容量的輸電方式，會導(dǎo)致導(dǎo)線溫度升高、弧垂降低，極易引起電力事故。通常解決此問題的方法是進行動態(tài)在線增容(DRL)，即導(dǎo)線允許運行最高溫度+70°C不變，通過在線測量線路的導(dǎo)線溫度、風(fēng)速、日照強度和環(huán)境溫度等，計算并控制線路的載流量。該方法的優(yōu)點是導(dǎo)線的現(xiàn)行運行標(biāo)準不變，線路運行安全性不變，通過對導(dǎo)線溫度和環(huán)境溫度的在線監(jiān)測，充分挖掘輸電線路的隱性容量，并且可以增大短時載流量，這是一種廉價、有效、安全的線路增容技術(shù)，一般可增加線路輸 送容量約10% 30%。由于DLR的使用，對線路安全的監(jiān)控提出了更高的要求，導(dǎo)線溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)可以保證電網(wǎng)運行并及時的監(jiān)測到導(dǎo)線溫度的變化。由于線路運行負荷和周圍環(huán)境的變化都會造成輸電線路弧垂的變化，過大的弧垂不但會造成事故隱患，也限制了線路的輸送能力，特別是在輸電線路交叉跨越和人煙密集的地段。因此要適時監(jiān)測架空輸電線路的弧垂?fàn)顟B(tài)。目前導(dǎo)線弧垂測量方法主要有兩種間接測量方法和超聲波測量方法；間接測量高壓輸電導(dǎo)線弧垂方法主要基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，且假定輸電導(dǎo)線為柔性拋物線模型，而高壓輸電導(dǎo)線通常為鋼芯鋁導(dǎo)線，實際情況與假象條件出入較大，導(dǎo)致該采用該測量方法測得弧垂與實際情況偏差較大。而采用超聲波測量方法，超聲波測距量程小，誤差大，該測量技術(shù)易受外界環(huán)境因素影響，實用性不高。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于提供一種測量精度高，實用性高的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，能夠適時對架空輸電線路進行在線弧垂監(jiān)測。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于供電的供電裝置，還包括用于發(fā)出激光信號并當(dāng)該激光信號遇到障礙物時能夠反射回來的激光測距傳感器；與所述激光測距傳感器連接的用于記錄所述激光測距傳感器從發(fā)出到接收到激光信號的時間并根據(jù)該時間計算輸電線路弧垂高度的主控裝置；與所述主控裝置連接的用于將所述弧垂高度發(fā)送至監(jiān)控中心的通訊裝置；其中，所述激光測距傳感器設(shè)置在所述架空輸電線路上，所述供電裝置與所述主控裝置電連接。優(yōu)選地，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于控制所述供電裝置定時給所述激光測距傳感器供電的電源管理裝置，所述激光測距傳感器通過電源管理裝置與所述主控裝置電連接，所述電源管理裝置與所述供電裝置電連接。優(yōu)選地，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于控制所述供電裝置按需給所述激光測距傳感器供電的電源管理裝置，所述激光測距傳感器通過電源管理裝置與所述主控裝置電連接，所述電源管理裝置與所述供電裝置電連接。優(yōu)選地，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于校對所述弧垂監(jiān)測系統(tǒng)與監(jiān)控中心的時間使之保持一致的時鐘，所述時鐘與所述主控裝置電連接。優(yōu)選地，所述主控裝置還包括用于記錄所述激光測距傳感器從發(fā)出激光信號到接收到該激光信號時間的計時部件。優(yōu)選地，所述主控裝置還包括根據(jù)記錄的所述激光測距傳感器從發(fā)出激光信號到接收到該激光信號的時間計算輸電線路弧垂高度的計算部件。優(yōu)選地,所述通訊裝置為GPRS通訊裝置。優(yōu)選地，所述供電裝置為太陽能電池組。本實用新型實施例通過在架空輸電線路上設(shè)置激光測距傳感器，利用光速和激光測距傳感器從發(fā)送激光到接收到該激光的時間可以計算得出架空輸電線路的弧垂高度，能夠及時通過在線監(jiān)測精確監(jiān)測架空輸電線路的弧垂高度，該監(jiān)測系統(tǒng)的測量精度高，實用性強，降低維護人員的監(jiān)管難度。

圖I為本實用新型架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本實用新型架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。請參見圖1，圖I為本實用新型架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的一實施例結(jié)構(gòu)圖。本實施例提供的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，包括供電裝置6、主控裝置3、激光測距傳感器I及通訊裝置5 ;所述激光測距傳感器I設(shè)置在所述輸電線路上，所述激光測距傳感器
I、通訊裝置5及供電裝置6分別與所述主控裝置3電連接。所述激光測距傳感器I用于發(fā)出激光信號并當(dāng)該激光信號遇到障礙物時可反射回來，例如，激光測距傳感器I發(fā)出一束激光，激光在傳播途中遇到障礙物之后會反射回來，激光測距傳感器就能接收到該束激光。所述主控裝置3，與所述激光測距傳感器I連接，用于記錄所述激光測距傳感器I從發(fā)出到接收到激光信號的時間并根據(jù)該時間計算輸電線路的弧垂高度。所述通訊裝置5，與所述主控裝置3連接，用于將所述弧垂高度發(fā)送至監(jiān)控中心。所述激光測距傳感器I設(shè)置在所述輸電線路上，該激光測距傳感器I可用于發(fā)射激光信號，所述激光信號到達地面之后會反射回來，激光測距傳感器I就能接收到該激光信號，通過計算激光測距傳感器I發(fā)出激光信號到接收到該激光信號的時間就能夠計算得出架空輸電線路弧垂高度值。結(jié)合圖2所示，圖2示出了本實用新型架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu)圖。優(yōu)選地，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于給所述激光測距傳感器I定時供電的電源管理裝置2，所述激光測距傳感器I通過電源管理裝置2與所述主控裝置3電連接，所述電源管理裝置2與所述供電裝置6電連接。該方案的目的是為了降低系統(tǒng)的功耗，延長系統(tǒng)的工作時間，例如，通過前期設(shè)定，可以將監(jiān)測系統(tǒng)一天設(shè)置工作兩次，如早上8:00工作一次，下午13:00工作一次，那么當(dāng)每天的8:00和13:00時，主控裝置3會自行控制開啟電源管理裝置2的工作，然后電源管理裝置2就會控制供電裝置6給所述激光測距傳感器I供電使其進行工作，從而最終完成架空輸電線路弧垂高度的采集和計算。作為另一種優(yōu)選方案，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于給所述激光測距傳感器I按需供電的電源管理裝置2，所述激光測距傳感器I通過電源管理裝置2與所述主控裝置3電連接，所述電源管理裝置2與所述供電裝置6電連接。該優(yōu)選方案的目的也是為了降低系統(tǒng)的功耗，延長系統(tǒng)的工作時間。例如，當(dāng)監(jiān)控中心工作人員需要了解架空輸電線路的當(dāng)前弧垂高度時，通過控制主控裝置3發(fā)送測量指令，主控裝置3發(fā)出測量指令激活所述電源管理裝置2進行工作，從而電源管理裝置2控制供電裝置6給所述激光測距傳感器I進行工作，從而最終實現(xiàn)在線測量架空輸電線路的弧垂高度。進一步地，為了保證架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的工作時間與監(jiān)控中心的時間保持一致，方便監(jiān)測人員的在線操作和校對，優(yōu)選地，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于校對弧垂監(jiān)測系統(tǒng)與監(jiān)控中心的時間使之保持一致的時鐘，所述時鐘與所述主控裝置電連接。優(yōu)選地，所述主控裝置3還包括用于記錄所述激光測距傳感器I從發(fā)出到接收到激光信號的時間的計時部件，該計時部件可使用現(xiàn)有的內(nèi)嵌計時芯片實現(xiàn)，該計時部件記錄激光測距傳感器I從發(fā)出激光信號到接收到該激光信號的時間。進一步地，所述主控裝置3還包括根據(jù)記錄的所述激光測距傳感器從發(fā)出到接收到激光信號的時間計算輸電線路弧垂高度的計算部件，該計算部件為現(xiàn)有的能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯計算的芯片，可實現(xiàn)簡單的邏輯運算。根據(jù)計時部件記錄的激光測距傳感器I從發(fā)出到接收到激光信號的時間t和根據(jù)光在空氣中的傳播速度V可以計算得到架空輸電線路的弧垂高度H為V*t/2。所述主控裝置3將所述計算得到的架空輸電線路的弧垂高度H通過所述通訊裝置5發(fā)送給監(jiān)控中心。優(yōu)選地，所述通訊裝置5為GPRS通訊裝置，與監(jiān)控中心之間通過GPRS進行通訊。以上實施例中的供電裝置優(yōu)選為太陽能電池組，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池組中，避免了采用其他化學(xué)電池帶來的環(huán)境污染。下面，結(jié)合上述實施例，提供一種架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，如圖3所示，當(dāng)架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)安裝完成后，整個系統(tǒng)按照以下步驟進行工作首先進入步驟S100，系統(tǒng)初始化并進入空閑狀態(tài)。步驟S200，系統(tǒng)等待是否有測量指令下達或定時時間是否到達，如果主控裝置3接收到監(jiān)控中心的控制發(fā)出測量指令或者按照預(yù)先設(shè)定達到了每天的在線監(jiān)測時間，則系統(tǒng)進入下一步。步驟S300，開啟激光測距傳感器測量弧垂；該步驟中，當(dāng)有監(jiān)測指令或者定時時間到達時，主控裝置3開啟激光測距傳感器I進行工作發(fā)出激光信號，通過主控裝置3內(nèi)部的計時部件記錄激光測距傳感器I從發(fā)出激光信號到接收到激光信號的時間t。步驟S400，監(jiān)測系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理，即主控裝置3通過計算部件根據(jù)時間t和光在空氣中的傳播速度V可以計算得到架空輸電線路的弧垂高度H為V*t/2，并通過控制通訊裝置5將所述弧垂高度發(fā)送給監(jiān)控中心。步驟S500，后臺系統(tǒng)顯示架空輸電線路的弧垂信息，即監(jiān)控中心可時時顯示架空輸電線路的弧垂高度。本實用新型實施例能夠在線實時監(jiān)測架空輸電線路的弧垂高度，及時將弧垂高度值信息發(fā)送至監(jiān)控中心?？梢员阌诒O(jiān)管人員及時或者按需獲知架空輸電線路的弧垂高度，降低維護人員的監(jiān)管難度，及時了解架空輸電線路的工作情況。 以上所列舉的僅為本實用新型較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于供電的供電裝置，其特征在于，還包括用于發(fā)出激光信號并當(dāng)該激光信號遇到障礙物時能夠反射回來的激光測距傳感器；與所述激光測距傳感器連接的用于記錄所述激光測距傳感器從發(fā)出到接收到激光信號的時間并根據(jù)該時間計算輸電線路弧垂高度的主控裝置；與所述主控裝置連接的用于將所述弧垂高度發(fā)送至監(jiān)控中心的通訊裝置； 其中，所述激光測距傳感器設(shè)置在所述架空輸電線路上，所述供電裝置與所述主控裝置電連接。
2.如權(quán)利要求I所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于控制所述供電裝置定時給所述激光測距傳感器供電的電源管理裝置，所述激光測距傳感器通過電源管理裝置與所述主控裝置電連接，所述電源管理裝置與所述供電裝置電連接。
3.如權(quán)利要求I所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于控制所述供電裝置按需給所述激光測距傳感器供電的電源管理裝置，所述激光測距傳感器通過電源管理裝置與所述主控裝置電連接，所述電源管理裝置與所述供電裝置電連接。
4.如權(quán)利要求I所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于校對所述弧垂監(jiān)測系統(tǒng)與監(jiān)控中心的時間使之保持一致的時鐘，所述時鐘與所述主控裝置電連接。
5.如權(quán)利要求I所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控裝置還包括用于記錄所述激光測距傳感器從發(fā)出激光信號到接收到該激光信號時間的計時部件。
6.如權(quán)利要求5所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控裝置還包括根據(jù)記錄的所述激光測距傳感器從發(fā)出激光信號到接收到該激光信號的時間計算輸電線路弧垂高度的計算部件。
7.如權(quán)利要求I所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊裝置為GPRS通訊裝置。
8.如權(quán)利要求I所述的架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述供電裝置為太陽能電池組。
專利摘要本實用新型公開了一種架空輸電線路的弧垂監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于供電的供電裝置，還包括用于發(fā)出激光信號并當(dāng)該激光信號遇到障礙物時能夠反射回來的激光測距傳感器；與所述激光測距傳感器連接的用于記錄所述激光測距傳感器從發(fā)出到接收到激光信號的時間并根據(jù)該時間計算輸電線路弧垂高度的主控裝置；與所述主控裝置連接的用于將所述弧垂高度發(fā)送至監(jiān)控中心的通訊裝置；其中，所述激光測距傳感器設(shè)置在所述架空輸電線路上，所述供電裝置與所述主控裝置電連接。該系統(tǒng)能夠及時通過在線監(jiān)測精確監(jiān)測架空輸電線路的弧垂高度，該監(jiān)測系統(tǒng)的測量精度高，實用性強，降低維護人員的監(jiān)管難度。
文檔編號G01B11/02GK202432991SQ201220009118
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者李定 申請人:航天科工深圳(集團)有限公司