專利名稱：一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，屬架空高壓輸電線路的遠程在線監(jiān)測設備的技術領域。
背景技術：
輸電線路是由電線、金具、絕緣子和桿塔連在一起的復雜裝置，由于導線長期處于野外露天之下，很容易受到風、雨、冰雪、雷電自然條件的影響，容易發(fā)生各種事故；其中風振引發(fā)的事故最多，在風的作用下導線時刻處于振動狀態(tài)，根據(jù)頻率和振幅的不同，導線的振動可分為三種，即高頻微幅微風振動、中頻中幅次檔距振動和低頻大振幅舞動，導線微風振動發(fā)生最為頻繁。導線的微風振動是由微風引起的一種高頻率、小振幅的導線運動，微風振動的特征是振幅小、頻率高、持續(xù)時間長，振幅一般小于導線的直徑，最大可達導線直徑的2 3 倍，振動頻率為10 50Hz，甚至達100Hz，振動持續(xù)時間為數(shù)小時，在開闊地帶和風速均勻穩(wěn)定情況下，震動時間會更長。由于微風振動在導線振動類型中發(fā)生機會最多、持續(xù)時間最長、頻率最高，因此微風振動是輸電線路最基本的振動方式，是引起導線疲勞斷股事故的主要原因，受微風振動的危害而引起導線斷股、防振器滑落以及金具、桿塔構件的損壞現(xiàn)象十分普遍，嚴重威脅送電線路的安全運行。

發(fā)明內容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對背景技術的狀況，設計一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置， 采用主機箱、雙屏蔽電路板、微風振動監(jiān)測機箱、風速傳感器、風向傳感器、太陽能電池板， 無線射頻通訊、GPRS無線通訊，對高壓輸電線路進行全天候的在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)輸電線路的安全隱患，大幅度提高輸電線路的運行安全。技術方案本發(fā)明主要結構由主機箱、微風振動監(jiān)測機箱、雙屏蔽電路板、風速傳感器、風向傳感器、支架、太陽能電池、蓄電池、發(fā)射天線、接收天線、避雷針、風速杯、風向標、主計算機、鍵盤、打印機、電路板組成；主機箱及部件架設在線塔上，微風振動監(jiān)測機箱安裝在線塔絕緣子串上，主計算機及部件設在地面；主機箱1的下部為支架16及安裝孔17 ；主機箱1的左上部為風速傳感器6，在風速傳感器6的上部為風杯軸7、風杯架8、風速杯10 ；在主機箱 1的右上部為風向傳感器11，風向傳感器11的上部為風標軸13、風標架9、風向標12、風標錘15 ；在風標軸13的上部裝有避雷針14 ；在主機箱1上部中間位置設有天線座3及GPRS 移動通訊發(fā)射天線4 ；在主機箱1左部設有支架5，在支架5上安裝太陽能電池板2 ；在主機箱的右部線塔絕緣子串上安裝微風振動監(jiān)測機箱18，微風振動監(jiān)測機箱18的下部為支架 33及安裝孔35，在微風振動監(jiān)測機箱18的上部為太陽能電池板34 ；微風振動監(jiān)測機箱18無線射頻發(fā)送微風振動監(jiān)測數(shù)據(jù)至主機箱1，主機箱1打包處理后發(fā)送到地面主計算機25 ； 地面主計算機25上部為接收天線對，主計算機25通過導線28聯(lián)接鍵盤沈、打印機27，主計算機25接收微風振動和風速風向監(jiān)測數(shù)據(jù)后進行信息處理，指令打印機27打印出輸電線路的微風振動數(shù)據(jù)。所述的主機箱1，為不銹鋼材料制作，主機箱1內部為屏蔽電路箱21及蓄電池23， 并由接線柱19通過導線聯(lián)接；在屏蔽電路箱21內為主電路板22，在屏蔽電路箱21上部為傳感器接線柱20，通過導線與風速傳感器6、風向傳感器11聯(lián)接；屏蔽電路箱21由銅鋁合金材料制作，主機箱1為雙屏蔽保護機箱。所述的微風振動監(jiān)測機箱18為矩形，由不銹鋼材料制作，微風振動監(jiān)測機箱18內部為屏蔽電路箱31、微風振動傳感器四，通過接線柱30及導線聯(lián)接；屏蔽電路箱31內設置微風振動電路板32 ；屏蔽電路箱31由銅鋁合金材料制作；微風振動監(jiān)測機箱18為雙屏蔽保護機箱。所述的主機箱電路板22的電路，由微計算機控制電路IC1、電源電路IC2、GPRS移動通訊電路IC3、電壓監(jiān)測電路IC4、調試電路IC5、風速風向傳感器電路IC6、發(fā)射接收天線電路IC7組成整體電路，各分電路由導線連接。所述的微風振動監(jiān)測電路板32的電路，由微風振動監(jiān)測控制電路IT1、監(jiān)控調試電路IT2、振動監(jiān)測電路IT3、電源電路IT4、發(fā)射接收天線電路IT5組成整體電路，各分電路
由導線聯(lián)接。所述的主計算機25接收主機箱、微風振動監(jiān)測機箱的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行運算處理， 并得出輸電線路微風振動數(shù)據(jù)，指令打印機27打印監(jiān)測結果。所述的主機箱電路板電路由微計算機程序控制，運行程序如下
uint8 wfzdjcApp—TaskID; uint8 anjian;
devStates—t wfzdjcApp—NwkState; uint8 wfzdjcApp_TransID; afAddrType_t wfzdj cApp_Periodic_DstAddr; afAddrType_t wfzdj cApp—Flash—Dst Addr; apsGroupt wfzdjcAppGroup; NLME—LeaveCnf—t* Remove; uint8 wfzdjcAppPeriodicCounter = 0;uint8 wfzdjcAppFlashCounter = 0; uint8 state2 = 0; uint8 arr[20];
const pTaskEventHandlerFn tasksArr[] = { macEventLoop, nwk_event一loop, HalProcessEvent, #if defined( MT_TASK)
MT_ProcessEvent, #endif APS—event—loop, ZDApp—event—loop, wfzdj c App—ProcessEvent
}；
const uint8 tasksCnt = sizeof( tasksArr) / sizeof( tasksArr
); uintl6 *tasksEvents;
void osalInitTasks( void ) {
uint8 taskID = 0;
tasksEvents = (uintl6 *)osal_mem_alloc( sizeof( uintl6) * tasksCnt); osal—memset( tasksEvents, O, (sizeof( uintl6) * tasksCnt)); macTaskInit( taskID++); nwk—init( taskID++ ); Hal_Init( taskID++); #ifdefined(MT_TASK)
MT_TaskInit( taskID++ )； #endifAPS_Init( taskID++ )； ZDApp_Init( taskID++); wfzdj c App_Init( taskID );
osal_int_disable( INTS_ALL); HAL—BOARD INIT(); zmain_vdd_check()； zmain—ram_init(); InitBoard( OB COLD ); HalDriverInit(); osal_nv_init( NULL); zmain_ext—addr(); zglnitO; ZMacInitO; #ifndefNONWK
aflnit(); #endif osal_init_system(); osal_int一 enable( INTS_ALL); InitBoard( OB—READY); zmain—dev_info(); HalLcdInitO; #ifdef LCD_SUPPORTED
zmain—lcd—init(); #endif
int main( void )osal_start_system();
uintl6 wfzdj cApp_ProcessEvent( uint8 task—id, uintl6 events )
aflncomingMSGPacket t *MSGpkt; uint8 buffer[4];
if ( events & wfzdjcApp_SEND_PERIODIC_MSG一EVT)
if(Send_Flag_Consecution == Broadcast_Continuous)
Send_Data++;
sprintf((char ,buffer,(char *)"%d",Send—Data); Print(5,3,buffer, 1);
SendData(buffer, Send—Mode—Broadcast, 5);
else if(Send_Flag_Consecution == Short—Send_Continuous)
SendData(RfTx.TxBuf, SrcSaddr, 29);
return 0;
}有益效果本發(fā)明與背景技術相比具有明顯的先進性，它是針對架空輸電線路的微風振動設計的遠程監(jiān)測裝置，在架空輸電線路桿塔上安裝主機箱，在輸電線路絕緣子串上安裝微風振動監(jiān)測機箱，主機箱內設雙屏蔽電路板電路，主機箱上設風速傳感器、風向傳感器、太陽能電池；微風振動監(jiān)測機箱內設雙屏蔽電路板電路、微風振動傳感器，監(jiān)測輸電線路的微風振動情況，并把數(shù)據(jù)無線射頻傳送到主機箱，主機箱監(jiān)測桿塔及周圍的風速風向，將數(shù)據(jù)打包處理，通過GPRS移動通訊發(fā)送到地面主計算機，主計算機處理、顯示、打印監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷輸電線路的微風振動和損壞情況，此裝置監(jiān)測微風振動誤差小、精度高，實現(xiàn)了輸電線路的在線振動監(jiān)測，是理想的架空輸電線路的在線監(jiān)測裝置。


圖1為監(jiān)測裝置整體結構及布置2為主機箱的A-A剖面3為微風振動監(jiān)測機箱的B-B剖面4為主機箱電路板電路5為微風振動監(jiān)測機箱電路板電路中所示，附圖標記清單如下1、主機箱，2、太陽能電池板，3、天線座，4、GPRS移動通訊發(fā)射天線，5、支架，6、風速傳感器，7、風杯軸，8、風杯架，9、風標架，10、風速杯，11、風向傳感器，12、風向標，13、風標軸，14、避雷針，15、風標錘，16、支架板，17、安裝孔，18、微風振動監(jiān)測機箱，19、蓄電池接線柱，20、傳感器接線柱，21、屏蔽電路箱，22、主機箱電路板，23、蓄電池，24、接收天線，25、主計算機，沈、鍵盤，27打印機，28、導線，29、微風振動傳感器，30、接線柱，31、屏蔽電路箱，32、 微風振動電路板，33、支架，34、太陽能電池板，35，安裝孔。ICl、微計算機控制電路，IC2、電源電路，IC3、GPRS移動通訊電路，IC4、電壓監(jiān)測電路，IC5、調試電路，IC6、風速風向傳感器電路，IC7、發(fā)射接收天線電路。ITl、微風振動監(jiān)測控制電路，IT2、監(jiān)控調試電路，IT3、振動監(jiān)測電路，IT4、電源電路，IT5、發(fā)射接收天線電路。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明做進一步說明圖1所示，為監(jiān)測裝置整體結構及布置圖，各部位置、聯(lián)接關系要正確，安裝牢固。主機箱1是本監(jiān)測裝置的主體，用不銹鋼材料制作，安裝固定在高空高壓輸電桿塔上，環(huán)境惡劣，要強度好、耐腐蝕，起到屏蔽保護作用。主機箱1上部設置風速杯、風向標及傳感器用來測量輸電桿塔上的風向、風速，并把數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)降孛嬷饔嬎銠C上。微風振動監(jiān)測機箱18設置在線塔絕緣子串上，內有傳感器及電路板，外部設置太陽能電池板。主機箱電路板通過射頻電路接收微風振動監(jiān)測機箱發(fā)送的微風振動數(shù)據(jù)。太陽能電池板把電能傳輸給主機箱及微風振動監(jiān)測機箱使用。GPRS無線通訊發(fā)射、接收天線傳輸微風振動信息、風速風向信息至地面主計算機。圖2所示，為圖1的主機箱的A-A剖面圖，主機箱內左部為銅鋁合金材料制作的電路板屏蔽箱，用來保護電路板不受干擾，右邊為蓄電池用來儲存太陽能電池板的電能，供主機箱使用。圖3所示，為微風振動監(jiān)測機箱結構圖，機箱內左部為銅鋁合金材料制作的屏蔽箱，右部為振動傳感器，用來檢測輸電線路的振動信息，通過微風振動監(jiān)測電路板無線射頻傳輸?shù)街鳈C箱電路板，其電能由上部的太陽能電池板供給。圖4所示，為主機箱電路板電路圖，以微計算機控制器CPU為核心，7個分電路組成整體電路，通過無線射頻接收微風振動監(jiān)測機箱的數(shù)據(jù)，并通過GPRS移動通訊電路將數(shù)據(jù)發(fā)送到地面主計算機，此電路板是監(jiān)測裝置主體，置于雙重屏蔽箱內。
圖5所示，為微風振動監(jiān)測機箱電路板電路圖，以微計算機處理器ITl為中心，由 5個分電路組成整體電路，使用太陽能電池板供電，微風振動傳感器檢測的輸電線路振動數(shù)據(jù)，通過無線射頻傳送到主機箱。
權利要求
1.一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，其特征在于主要結構由主機箱、微風振動監(jiān)測機箱、雙屏蔽電路板、風速傳感器、風向傳感器、支架、太陽能電池、蓄電池、發(fā)射天線、接收天線、避雷針、風速杯、風向標、主計算機、鍵盤、打印機、電路板組成；主機箱及部件架設在線塔上，微風振動監(jiān)測機箱安裝在線塔絕緣子串上，主計算機及部件設在地面；主機箱 (1)的下部為支架(16)及安裝孔(17)；主機箱(1)的左上部為風速傳感器(6)，在風速傳感器(6)的上部為風杯軸(7)、風杯架(8)、風速杯(10)；在主機箱(1)的右上部為風向傳感器(11)，風向傳感器(11)的上部為風標軸(13)、風標架(9)、風向標(12)、風標錘(15)；在風標軸(13)的上部裝有避雷針(14)；在主機箱(1)上部中間位置設有天線座(3)及GPRS 移動通訊發(fā)射天線；在主機箱(1)左部都設有支架(5)，在支架( 上安裝太陽能電池板O)；在主機箱(1)的右部線塔絕緣子串上安裝微風振動監(jiān)測機箱(18)，微風振動監(jiān)測機箱(18)的下部為支架(3 及安裝孔(35)，在微風振動監(jiān)測機箱(18)的上部為太陽能電池板(34)；微風振動監(jiān)測機箱(18)無線射頻發(fā)送微風振動監(jiān)測數(shù)據(jù)至主機箱(1)，主機箱 (1)打包處理后發(fā)送到地面主計算機0 ；地面主計算機0 上部為接收天線(M)，主計算機0 通過導線08)聯(lián)接鍵盤(沈)、打印機(27)，主計算機0 接收微風振動和風速風向監(jiān)測數(shù)據(jù)后進行信息處理，指令打印機(XT)打印輸電線路的微風振動數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，其特征在于所述的主機箱(1)，為不銹鋼材料制作，主機箱(1)內部為屏蔽電路箱及蓄電池(23)，并由接線柱(19)通過導線聯(lián)接；在屏蔽電路箱內為主電路板(22)，在屏蔽電路箱上部為傳感器接線柱(20)，通過導線與風速傳感器(6)、風向傳感器(11)聯(lián)接；屏蔽電路箱由銅鋁合金材料制作，主機箱(1)為雙屏蔽保護機箱。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，其特征在于所述的微風振動監(jiān)測機箱(18)為矩形，由不銹鋼材料制作，微風振動監(jiān)測機箱(18)內部為屏蔽電路箱(31)、微風振動傳感器( )，通過接線柱(30)及導線聯(lián)接；屏蔽電路箱(31)內設置微風振動電路板(32)；屏蔽電路箱(31)由銅鋁合金材料制作，微風振動監(jiān)測機箱(18)為雙屏蔽保護機箱。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，其特征在于所述的主機箱電路板02)的電路，由微計算機控制電路(ICl)、電源電路(IC2)、GPRS移動通訊電路 (IC3)、電壓監(jiān)測電路(IC4)、調試電路(IC5)、風速風向傳感器電路(IC6)、發(fā)射接收天線電路(IC7)組成整體電路，各分電路由導線連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，其特征在于所述的微風振動監(jiān)測電路板(3 的電路，由微風振動監(jiān)測控制電路(ITl)、監(jiān)控調試電路(IT2)、振動監(jiān)測電路(IT3)、電源電路(IT4)、發(fā)射接收天線電路(1仍)組成整體電路，各分電路由導線聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸電線路的微風振動監(jiān)測裝置，主要結構由主機箱、微風振動監(jiān)測機箱、電路板、風速傳感器、風向傳感器、微風振動傳感器、太陽能電池板、蓄電池、GPRS無線通訊天線、主計算機、打印機組成，通過傳感器攝取風速、風向及微風振動信息，并把數(shù)據(jù)發(fā)送到主機箱，通過GPRS移動通訊天線傳輸風速、風向、振動數(shù)據(jù)，地面主計算機接收數(shù)據(jù)并運算打印，此裝置集信息化、數(shù)字化、自動化技術于一體，實現(xiàn)了全天候在線遠程監(jiān)測，安全穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)翔實準確，傳遞迅速，填補了此類技術的科研空白。
文檔編號G08C17/02GK102494757SQ201110398820
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2011年11月29日
發(fā)明者仝步升, 任遠, 呂玉祥, 楊北革, 薛輝, 逯海軍, 高明 申請人:山西省電力公司大同供電分公司