用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線的參數(shù)的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令并控制融冰裝置通斷的融冰斷路器；所述檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線的溫濕度的溫濕度檢測(cè)單元、用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線電流的電流檢測(cè)單元以及用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線拉力的拉力檢測(cè)單元，所述溫濕度檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元以及拉力檢測(cè)單元的輸出端均與控制模塊電連接，本發(fā)明的用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地對(duì)輸電線路的覆冰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不存在漏檢以及檢測(cè)死角，覆冰狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確并能夠準(zhǔn)確控制融冰裝置的動(dòng)作時(shí)刻，避免造成資源浪費(fèi)；而且通過融冰裝置的斷路器的控制，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)移和分配每根子導(dǎo)線上的負(fù)荷電流，進(jìn)一步精確控制融冰時(shí)間。
【專利說明】用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在冬季低溫度、高濕度的環(huán)境中，高壓電力輸電線路會(huì)發(fā)生覆冰現(xiàn)象，嚴(yán)重覆冰導(dǎo) 致輸電線路桿塔倒塌、導(dǎo)線斷線等影響電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重大事故，引起電網(wǎng)大面 積停電，嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活，并造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
[0003] 高壓線路的防冰、融冰和除冰一直是供電領(lǐng)域中極為棘手的問題，目前對(duì)于高壓 線路的融冰主要采用融冰裝置來進(jìn)行，而現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)于融冰裝置的融冰時(shí)刻的控制主 要有兩種方式：一種方式通過人工沿線路檢測(cè)覆冰狀態(tài)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來控制融冰裝 置進(jìn)行融冰，另一種方式通過攝像裝置才采集覆冰狀態(tài)，然后判別是否融冰并控制融冰裝 置執(zhí)行融冰動(dòng)作，上述的兩種方式存在如下問題：采用人工巡檢，增加巡檢工作人員的勞動(dòng) 強(qiáng)度，更為重要的是由于人工巡檢在線下方查看，對(duì)于覆冰狀態(tài)的情況主要依靠主觀判斷， 使得融冰控制極為不可靠，造成資源的浪費(fèi)，而且檢測(cè)不全面，經(jīng)常出現(xiàn)漏檢而引起供電事 故，對(duì)于地形比較惡劣的環(huán)境，容易造成人身傷害，而且不能進(jìn)行全天候的監(jiān)控，采用攝像 裝置的監(jiān)控方式，雖然能夠進(jìn)行全天候的監(jiān)控，但是存在攝像裝置的角度問題，同樣存在檢 測(cè)死角問題，使得檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，融冰時(shí)刻控制不到位的情況。
[0004] 因此，需要提出一種融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地對(duì)輸電線路的覆冰進(jìn)行 監(jiān)測(cè)，并且不存在漏檢以及檢測(cè)死角，覆冰狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確并能夠準(zhǔn)確控制融冰裝置 的動(dòng)作時(shí)刻，避免造成資源浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全 天候地對(duì)輸電線路的覆冰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不存在漏檢以及檢測(cè)死角，覆冰狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果 準(zhǔn)確并能夠準(zhǔn)確控制融冰裝置的動(dòng)作時(shí)刻，避免造成資源浪費(fèi)。
[0006] 本發(fā)明提供的一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo) 線的參數(shù)的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令 并控制融冰裝置通斷的融冰斷路器；
[0007] 所述檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線的溫濕度的溫濕度檢測(cè)單元、用于檢測(cè) 架空分裂導(dǎo)線電流的電流檢測(cè)單元以及用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線拉力的拉力檢測(cè)單元，所述 溫濕度檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元以及拉力檢測(cè)單元的輸出端均與控制模塊電連接。
[0008] 進(jìn)一步，所述電流檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的電流互感器和第一電平轉(zhuǎn) 換電路，所述電流互感器的輸出端與第一電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出 端與控制模塊電連接。
[0009] 進(jìn)一步，所述溫濕度檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的溫濕度傳感器和第二電 平轉(zhuǎn)換電路，所述溫濕度傳感器的輸出端與第二電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第二電平轉(zhuǎn)換電路 的輸出端與控制模塊電連接。
[0010] 進(jìn)一步，所述拉力檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的拉力傳感器和第三電平轉(zhuǎn) 換電路，所述拉力傳感器的輸出端與第三電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第三電平轉(zhuǎn)換電路的輸出 端與控制模塊電連接。
[0011] 進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)還包括繼電器模塊，所述繼電器模塊包括具有多個(gè)繼電器 的繼電器組和具有上拉保護(hù)電阻的光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入端與控制模塊 的命令輸出端電連接，光f禹隔離電路的輸出端與繼電器的輸入端電連接，繼電器的輸出端 與融冰斷路器電連接。
[0012] 進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)還包括無線控制模塊，所述無線控制模塊包括智能控制終 端和無線傳輸電路，所述無線傳輸電路與所述控制模塊電連接并與智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交 互。
[0013] 進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)還包括取能單元，所述取能單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線 的取能互感器和取能調(diào)理電路，所述取能互感器的輸出端與取能調(diào)理電路的輸入端電連 接，取能調(diào)理電路的輸出端與所述控制電模塊的電源端電連接。
[0014] 進(jìn)一步，所述控制模塊為單片機(jī)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地 對(duì)輸電線路的覆冰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不存在漏檢以及檢測(cè)死角，覆冰狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確并 能夠準(zhǔn)確控制融冰裝置的動(dòng)作時(shí)刻，避免造成資源浪費(fèi)；而且通過融冰裝置的斷路器的控 制，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)移和分配每根子導(dǎo)線上的負(fù)荷電流，進(jìn)一步精確控制融冰時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0017] 圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 圖1為本發(fā)明的原理框圖，圖2為本發(fā)明的工作流程圖，如圖所示，本發(fā)明提供的 一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線的參數(shù)的檢測(cè)模塊、 與檢測(cè)模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令并控制融冰裝置通斷 的融冰斷路器；
[0020] 所述檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線的溫濕度的溫濕度檢測(cè)單元、用于檢測(cè) 架空分裂導(dǎo)線電流的電流檢測(cè)單元以及用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線拉力的拉力檢測(cè)單元，所述 溫濕度檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元以及拉力檢測(cè)單元的輸出端均與控制模塊電連接，所述控 制模塊采用現(xiàn)有的單片機(jī)，比如80C51單片機(jī)、AVR單片機(jī)等，本發(fā)明的用于電流循環(huán)融冰 裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地對(duì)輸電線路的覆冰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且不存在漏檢以及檢測(cè)死 角，覆冰狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確并能夠準(zhǔn)確控制融冰裝置的動(dòng)作時(shí)刻，避免造成資源浪費(fèi)；而 且通過融冰裝置的短路器的控制，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)移和分配每根子導(dǎo)線上的負(fù)荷電流，進(jìn)一步 精確控制融冰時(shí)間。
[0021] 本實(shí)施例中，所述電流檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的電流互感器和第一電 平轉(zhuǎn)換電路，所述電流互感器的輸出端與第一電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第一電平轉(zhuǎn)換電路的 輸出端與控制模塊電連接，通過電流互感器監(jiān)測(cè)高壓線路的電流狀態(tài)；融冰裝置的斷路器 控制著每根子導(dǎo)線上電流的通斷，控制模塊可以根據(jù)拉力值計(jì)算分裂導(dǎo)線覆冰厚度，決定 是否進(jìn)行融冰，根據(jù)分裂導(dǎo)線電流值決定融冰方式，決定單根通流融冰或是多根同時(shí)通流 融冰，并且根據(jù)溫濕度值計(jì)算融冰時(shí)間，即何時(shí)結(jié)束融冰。控制模塊在決定是否融冰、融冰 方式以及融冰時(shí)間后，輸出相應(yīng)信號(hào)控制融冰斷路器動(dòng)作，使融冰裝置工作。
[0022] 本實(shí)施例中，所述溫濕度檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的溫濕度傳感器和第 二電平轉(zhuǎn)換電路，所述溫濕度傳感器的輸出端與第二電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第二電平轉(zhuǎn)換 電路的輸出端與控制模塊電連接。
[0023] 本實(shí)施例中，所述拉力檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的拉力傳感器和第三電 平轉(zhuǎn)換電路，所述拉力傳感器的輸出端與第三電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第三電平轉(zhuǎn)換電路的 輸出端與控制模塊電連接，上述的三個(gè)檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)參數(shù)，避免了傳統(tǒng)方式中出現(xiàn)的監(jiān)測(cè) 不全面的狀況，能夠保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并能夠保證控制模塊精確控制融冰裝置的動(dòng) 作時(shí)刻，時(shí)間以及動(dòng)作方式，第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路以及第三電平轉(zhuǎn)換電路 均可以采用現(xiàn)有的電路，比如TTL電平轉(zhuǎn)換電路，將各傳感器輸出的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成控 制模塊能夠識(shí)別的電平信號(hào)，并根據(jù)電平信號(hào)來輸出控制命令。
[0024] 本實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括繼電器保護(hù)模塊，所述繼電器保護(hù)模塊包括具 有多個(gè)繼電器的繼電器組和具有上拉保護(hù)電阻的光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入 端與控制模塊的命令輸出端電連接，光耦隔離電路的輸出端與繼電器的輸入端電連接，繼 電器的輸出端與融冰斷路器電連接，所述光耦隔離電路可采用現(xiàn)有技術(shù)的電路，由于融冰 裝置的斷路器同樣具有多個(gè)并且具有觸發(fā)電路，因此，每個(gè)繼電器與斷路器一一對(duì)應(yīng)連接， 光耦隔離電路的輸出端與斷路器的觸發(fā)電路連接，通過繼電器的瞬時(shí)吸合時(shí)產(chǎn)生的大電流 觸發(fā)斷路器動(dòng)作，從而能夠有效控制斷路器的融冰時(shí)刻及時(shí)間，而且光耦隔離電路能夠有 效保護(hù)控制模塊，避免控制模塊由于繼電器吸合時(shí)的瞬時(shí)大電流反擊而燒損。
[0025] 本實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括無線控制模塊，所述無線控制模塊包括智能控 制終端和無線傳輸電路，所述無線傳輸電路與所述控制模塊電連接并與智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù) 交互，所述只能控制終端可采用智能手機(jī)或者移動(dòng)掌上電腦，通過這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)控制 系統(tǒng)在手動(dòng)控制以及自動(dòng)控制兩種模式下轉(zhuǎn)換，通過手動(dòng)控制能夠及時(shí)處理突發(fā)狀況，而 通過自動(dòng)控制能夠保證融冰裝置在全天候狀況下能夠根據(jù)指令執(zhí)行融冰動(dòng)作，所述無線傳 輸電路可采用藍(lán)牙傳輸電路、紅外線傳輸電路，當(dāng)然也可以采用3G無線網(wǎng)絡(luò)電路，能夠?qū)?現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0026] 本實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括取能單元，所述取能單元包括設(shè)置于架空分裂 導(dǎo)線的取能互感器和取能調(diào)理電路，所述取能互感器的輸出端與取能調(diào)理電路的輸入端電 連接，取能調(diào)理電路的輸出端與所述控制電模塊的電源端電連接，其中取能調(diào)理電路包括 濾波處理電路，整流電路以及穩(wěn)壓電路，能夠?yàn)榭刂颇K工作提供穩(wěn)定的工作電源，通過上 述結(jié)構(gòu)，能夠保證本系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，無需外接的其他電源。
[0027] 下面根據(jù)圖2來說明本發(fā)明的工作原理：
[0028] 如圖2所示，首先使本系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，有各檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)高壓線路的覆冰狀 態(tài)，當(dāng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，根據(jù)是否有手動(dòng)控制指令輸入而選擇工作模式，如無手動(dòng)控制指令 輸入，則本系統(tǒng)進(jìn)入到自動(dòng)控制狀態(tài)中，并接收各檢測(cè)單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，在控制模塊中 預(yù)置有各個(gè)參數(shù)的閾值，通過檢測(cè)參數(shù)與參數(shù)閾值比較，判斷是否滿足融冰要求，如果滿足 融冰要求，則控制模塊根據(jù)當(dāng)前檢測(cè)參數(shù)來選擇融冰方式，該融冰方式同樣預(yù)置，控制模塊 輸出融冰指令使融冰裝置執(zhí)行響應(yīng)融冰方式下的融冰動(dòng)作，如果不滿足融冰要求，則控制 模塊不輸出控制指令，繼續(xù)監(jiān)測(cè)高壓線路的各參數(shù)。
[0029] 當(dāng)有手動(dòng)控制指令輸入后，則控制模塊進(jìn)入到人工控制模式中，并根據(jù)手動(dòng)控制 指令輸出控制命令控制融冰裝置執(zhí)行響應(yīng)的融冰動(dòng)作，無論是自動(dòng)模式中還是手動(dòng)模式 中，當(dāng)融冰完成后，則使融冰斷路器復(fù)位，本系統(tǒng)重新根據(jù)是否有手動(dòng)指令輸入進(jìn)入到響應(yīng) 的控制模式中，通過手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，能夠大大增強(qiáng)本發(fā)明的適應(yīng)性，而且能夠滿足融 冰裝置緊急動(dòng)作的要求。
[0030] 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線 的參數(shù)的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令并 控制融冰裝置通斷的融冰斷路器； 所述檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線的溫濕度的溫濕度檢測(cè)單元、用于檢測(cè)架空 分裂導(dǎo)線電流的電流檢測(cè)單元以及用于檢測(cè)架空分裂導(dǎo)線拉力的拉力檢測(cè)單元，所述溫濕 度檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元以及拉力檢測(cè)單元的輸出端均與控制模塊電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電流檢 測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的電流互感器和第一電平轉(zhuǎn)換電路，所述電流互感器的輸 出端與第一電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與控制模塊電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述溫濕度 檢測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的溫濕度傳感器和第二電平轉(zhuǎn)換電路，所述溫濕度傳感 器的輸出端與第二電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與控制模塊電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述拉力檢 測(cè)單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的拉力傳感器和第三電平轉(zhuǎn)換電路，所述拉力傳感器的輸 出端與第三電平轉(zhuǎn)換電路電連接，第三電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與控制模塊電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征 在于：所述控制系統(tǒng)還包括繼電器模塊，所述繼電器模塊包括具有多個(gè)繼電器的繼電器組 和具有上拉保護(hù)電阻的光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入端與控制模塊的命令輸出 端電連接，光耦隔離電路的輸出端與繼電器的輸入端電連接，繼電器的輸出端與融冰斷路 器電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系 統(tǒng)還包括無線控制模塊，所述無線控制模塊包括智能控制終端和無線傳輸電路，所述無線 傳輸電路與所述控制模塊電連接并與智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系 統(tǒng)還包括取能單元，所述取能單元包括設(shè)置于架空分裂導(dǎo)線的取能互感器和取能調(diào)理電 路，所述取能互感器的輸出端與取能調(diào)理電路的輸入端電連接，取能調(diào)理電路的輸出端與 所述控制電模塊的電源端電連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模 塊為單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02G7/16GK104158137SQ201410417646
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】張志勁, 蔣興良, 張東東, 舒立春, 梁健, 胡琴, 胡建林 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)