一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置,包括振動(dòng)傳感器和與振動(dòng)傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動(dòng)傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報(bào)警服務(wù)器。本實(shí)用新型使用振動(dòng)傳感器對(duì)輸電線舞動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)裝置簡(jiǎn)易方便，原理成熟，運(yùn)行可靠性高，能夠在輸電線路發(fā)生大舞動(dòng)、發(fā)生斷線停電等大事故以前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)線路進(jìn)行處理,避免造成重大的損失。
【專利說(shuō)明】一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型屬于電子通信領(lǐng)域，涉及一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】[0002]20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，超高壓線路的廣泛興建，舞動(dòng)事故日益頻繁，強(qiáng)度也明顯增加，這已成為威脅線路安全的最重要因素之一。中國(guó)是舞動(dòng)發(fā)生最頻繁的國(guó)家之一，據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計(jì)，自1957年至今，我國(guó)共發(fā)生舞動(dòng)約為70次，其中涉及
10、35、44、66、110、220、5001^等幾乎各個(gè)電壓等級(jí)的輸電線。尤其是近幾年受災(zāi)害性氣象條件的影響，我國(guó)幾乎每年都發(fā)生較嚴(yán)重的舞動(dòng)事故，最嚴(yán)重的是2008年南方雪災(zāi)，中南部地區(qū)電網(wǎng)因冰災(zāi)停運(yùn)電力線路達(dá)36740條；因?yàn)?zāi)停運(yùn)變電站共2018座；110千伏至500千伏線路因?yàn)?zāi)倒塔共8381基，對(duì)電網(wǎng)造成了近200億元的損失，其中由于線路舞動(dòng)造成的損失占了很大的比例。因此，輸電線舞動(dòng)成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問題，其中輸電線舞動(dòng)的檢測(cè)和狀態(tài)評(píng)估又是舞動(dòng)研究的重要方向之一。
[0003]近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)輸電線路舞動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行了大量研究，并且在舞動(dòng)機(jī)理、線路舞動(dòng)防治等領(lǐng)域取得了顯著成果，但由于他們大多只進(jìn)行了舞動(dòng)理論、模型分析和防舞動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)方面的研究工作，關(guān)于輸電線路舞動(dòng)檢測(cè)的成熟產(chǎn)品很少，目前只研究出用導(dǎo)線專用紅外攝像頭來(lái)監(jiān)測(cè)電線舞動(dòng)的方法，但這種方法獲取的是線路舞動(dòng)圖形數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，不易實(shí)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)輸電線線路舞動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，不易實(shí)行的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型公開了一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置。
[0005]本實(shí)用新型所述一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，包括振動(dòng)傳感器和與振動(dòng)傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動(dòng)傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報(bào)警服務(wù)器。
[0006]如前所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，還包括為其供電的電源，所述電源包括太陽(yáng)能電池和與太陽(yáng)能電池連接的電源管理芯片。
[0007]進(jìn)一步的，所述電源管理芯片為L(zhǎng)T1764A-ADJ和LT1764A。
[0008]優(yōu)選的，所述振動(dòng)傳感器有三個(gè)，均與數(shù)據(jù)采集器連接。
[0009]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與振動(dòng)傳感器輸出端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與編碼器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與GSM模塊的輸入端連接。
[0010]優(yōu)選的，所述振動(dòng)傳感器為RPY6700。
[0011]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器為C8051F340。
[0012]優(yōu)選的，所述GSM模塊為TC35i。[0013]優(yōu)選的，所述振動(dòng)傳感器安裝在被測(cè)電線的中部。
[0014]采用本實(shí)用新型所述的振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，通過安裝輸電線上的振動(dòng)式傳感器測(cè)量的舞動(dòng)電信號(hào)，再通過數(shù)據(jù)采集器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，然后將舞動(dòng)信息通過GSM模塊發(fā)送到報(bào)警服務(wù)器，報(bào)警服務(wù)器根據(jù)信號(hào)分析電線的舞動(dòng)狀況，判斷電線的舞動(dòng)振幅是否超過警戒值，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線舞動(dòng)狀況的檢測(cè)，以減少由于輸電線大舞動(dòng)或短路造成的損失，提高供電線路的運(yùn)行可靠性和安全性。
[0015]本實(shí)用新型使用振動(dòng)傳感器對(duì)輸電線舞動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)裝置簡(jiǎn)易方便，，原理成熟，運(yùn)行可靠性高，能夠在輸電線路發(fā)生大舞動(dòng)、發(fā)生斷線停電等大事故以前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)線路進(jìn)行處理，避免造成重大的損失。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出本實(shí)用新型一種【具體實(shí)施方式】示意圖；
[0017]圖2示出本實(shí)用新型又一【具體實(shí)施方式】的示意圖；
[0018]圖3示出本實(shí)用新型的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖1示出本實(shí)用新型的一個(gè)基本實(shí)施方式，包括振動(dòng)傳感器和與振動(dòng)傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動(dòng)傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報(bào)警服務(wù)器。
[0021 ] 工作時(shí)振動(dòng)傳感器連接在待監(jiān)測(cè)的輸電電線上，將電線舞動(dòng)的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬電壓或電流信號(hào)，數(shù)據(jù)采集器收集振動(dòng)傳感器發(fā)送的上述模擬電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理發(fā)送到GSM模塊，GSM模塊將數(shù)據(jù)通過無(wú)線方式發(fā)送至報(bào)警服務(wù)器，供報(bào)警服務(wù)器評(píng)判。當(dāng)報(bào)警服務(wù)器根據(jù)接收到數(shù)據(jù)判定輸電線的舞動(dòng)振幅數(shù)據(jù)超過警戒值時(shí)，發(fā)出預(yù)警，由指導(dǎo)專業(yè)的工作人員進(jìn)行線路檢查。系統(tǒng)可以采用普通直流電源供電，由于本實(shí)用新型通常安裝在野外，優(yōu)選的采用太陽(yáng)能電池供電，太陽(yáng)能電池輸出電壓通常較高，不適于低壓電子設(shè)備直接使用，因此還需要電源管理芯片對(duì)太陽(yáng)能電池輸出電壓進(jìn)行降壓降噪處理。
[0022]所述數(shù)據(jù)采集器可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器芯片，將振動(dòng)傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后，經(jīng)過編碼器芯片的壓縮編碼，再輸出到GSM模塊。信號(hào)輸出通路如果過長(zhǎng)或干擾較大，可以根據(jù)需要增加放大電路對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行保持或放大。
[0023]振動(dòng)傳感器安裝時(shí)，最好安裝在電線的中部，所謂電線中部是指在被測(cè)電線兩個(gè)最近的固定支撐點(diǎn)之間的中間位置。電線中部通常舞動(dòng)幅度最大，因此安裝在電線中部監(jiān)測(cè)效果最好。
[0024]圖2示出本實(shí)用新型的又一【具體實(shí)施方式】，與上一實(shí)施例的區(qū)別在于，振動(dòng)傳感器有三個(gè)，這三個(gè)振動(dòng)傳感器分別安裝在A、B、C三相電纜上，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓傳輸時(shí)三相電纜舞動(dòng)幅度的分別檢測(cè)。GSM模塊與報(bào)警服務(wù)器可以通過GSM移動(dòng)通信網(wǎng)連接，借助網(wǎng)絡(luò)拓展信號(hào)傳輸距離和傳輸效果。
[0025]上述各實(shí)施例中，振動(dòng)傳感器模塊可以冉普電子科技有限公司生產(chǎn)的RPY6700型速度振動(dòng)式傳感器，它利用磁電感應(yīng)原理把振動(dòng)信號(hào)變換成電信號(hào)，具有輸出電信號(hào)與振動(dòng)速度成正比，有較低的輸出阻抗，較好的信噪比等特點(diǎn)，而且它在設(shè)計(jì)中取消了有摩擦的活動(dòng)元件，因此靈活性好，可以測(cè)量微小的振動(dòng)。
[0026]數(shù)據(jù)采集器可以采用C8051F340處理器，它集合了混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，能接收模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，芯片內(nèi)部集成了 64KB的FLASH程序存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼壓縮器、比較器模塊、SPI和12 C接口等。可以較好的對(duì)振動(dòng)傳感器傳遞的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。
[0027]GSM模塊優(yōu)選的采用西門子通信芯片TC35系列的TC35i，此模塊功能上與TC35兼容，設(shè)計(jì)緊湊，縮小了用戶產(chǎn)品的體積。
[0028]太陽(yáng)能電池可以采用深圳市阿波萊科技有限公司的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，整個(gè)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)包括20W多晶硅太陽(yáng)能電池板、充放電控制模塊和12V/24AH的鉛酸電池。其中多晶硅太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能通過控制模塊對(duì)蓄電池充電，蓄電池再通過控制器對(duì)外輸出電能?？刂破鬏敵龅碾妷捍蠹s為12.5V，而系統(tǒng)工作在4.5V和3.3V，故需用電源轉(zhuǎn)換模塊調(diào)整電壓?？梢允褂秒娫葱酒琇T1764A-ADJ和LT1764A-3.3V將電源電壓調(diào)整到4.5V和3.3V,分別供GSM模塊和系統(tǒng)其它部分使用。
[0029]采用本實(shí)用新型所述的振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，通過安裝輸電線上的振動(dòng)式傳感器測(cè)量的舞動(dòng)電信號(hào)，再通過數(shù)據(jù)采集器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，然后將舞動(dòng)信息通過GSM模塊發(fā)送到報(bào)警服務(wù)器，報(bào)警服務(wù)器根據(jù)信號(hào)分析電線的舞動(dòng)狀況，判斷電線的舞動(dòng)振幅是否超過警戒值，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線舞動(dòng)狀況的檢測(cè)，以減少由于輸電線大舞動(dòng)或短路造成的損失，提高供電線路的運(yùn)行可靠性和安全性。
[0030]如圖3示出本實(shí)用新型的一個(gè)具體工作流程，系統(tǒng)開啟口，振動(dòng)傳感器檢測(cè)輸電線的舞動(dòng)幅度，將輸電線的舞動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行信號(hào)處理，GSM模塊啟動(dòng)后，將數(shù)據(jù)采集器發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到報(bào)警服務(wù)器，報(bào)警服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)行綜合評(píng)判，判斷舞動(dòng)振幅是否超過警戒值，當(dāng)輸電線的舞動(dòng)振幅數(shù)據(jù)超過警戒值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警，由指導(dǎo)專業(yè)的工作人員進(jìn)行線路檢查；如果未發(fā)生報(bào)警，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)。
[0031]本實(shí)用新型使用振動(dòng)傳感器對(duì)輸電線舞動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)裝置簡(jiǎn)易方便，，原理成熟，運(yùn)行可靠性高，能夠在輸電線路發(fā)生大舞動(dòng)、發(fā)生斷線停電等大事故以前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)線路進(jìn)行處理，避免造成重大的損失。
[0032]本實(shí)用新型中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0033]前文所述的為本實(shí)用新型的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實(shí)用新型發(fā)明人的實(shí)用新型驗(yàn)證過程，并非用以限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括振動(dòng)傳感器和與振動(dòng)傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動(dòng)傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報(bào)警服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，還包括為其供電的電源，其特征在于，所述電源包括太陽(yáng)能電池和與太陽(yáng)能電池連接的電源管理芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電源管理芯片為 LT1764A-ADJ 和 LT1764A。
4.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器有三個(gè)，均與數(shù)據(jù)采集器連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與振動(dòng)傳感器輸出端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與編碼器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與GSM模塊的輸入端連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器為 RPY6700。
7.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器為 C8051F340。
8.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述GSM模塊為TC35i。
9.如權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)式輸電線舞動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器安裝在被測(cè)電線的中部。
【文檔編號(hào)】G01H11/00GK203396478SQ201320355211
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】周軍, 王志川, 堯蓮俊, 范康林 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司