CN104158137A - 用于电流循环融冰装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种用于电流循环融冰装置的控制系统，包括用于检测架空分裂导线的参数的检测模块、与检测模块连接的控制模块以及用于接收控制模块输出的控制指令并控制融冰装置通断的融冰断路器；所述检测模块包括用于检测架空分裂导线的温湿度的温湿度检测单元、用于检测架空分裂导线电流的电流检测单元以及用于检测架空分裂导线拉力的拉力检测单元，所述温湿度检测单元、电流检测单元以及拉力检测单元的输出端均与控制模块电连接，本发明的用于电流循环融冰装置的控制系统，能够全天候地对输电线路的覆冰进行监测，并且不存在漏检以及检测死角，覆冰状态的检测结果准确并能够准确控制融冰装置的动作时刻，避免造成资源浪费；而且通过融冰装置的断路器的控制，能够自动转移和分配每根子导线上的负荷电流，进一步精确控制融冰时间。

Description

用于电流循环融冰装置的控制系统

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种用于电流循环融冰装置的控制系统。

背景技术

在冬季低温度、高湿度的环境中，高压电力输电线路会发生覆冰现象，严重覆冰导致输电线路杆塔倒塌、导线断线等影响电力系统安全可靠运行的重大事故，引起电网大面积停电，严重影响工农业生产和人民生活，并造成巨大经济损失。

高压线路的防冰、融冰和除冰一直是供电领域中极为棘手的问题，目前对于高压线路的融冰主要采用融冰装置来进行，而现有技术中的对于融冰装置的融冰时刻的控制主要有两种方式：一种方式通过人工沿线路检测覆冰状态，然后根据检测结果来控制融冰装置进行融冰，另一种方式通过摄像装置才采集覆冰状态，然后判别是否融冰并控制融冰装置执行融冰动作，上述的两种方式存在如下问题：采用人工巡检，增加巡检工作人员的劳动强度，更为重要的是由于人工巡检在线下方查看，对于覆冰状态的情况主要依靠主观判断，使得融冰控制极为不可靠，造成资源的浪费，而且检测不全面，经常出现漏检而引起供电事故，对于地形比较恶劣的环境，容易造成人身伤害，而且不能进行全天候的监控，采用摄像装置的监控方式，虽然能够进行全天候的监控，但是存在摄像装置的角度问题，同样存在检测死角问题，使得检测结果不准确，融冰时刻控制不到位的情况。

因此，需要提出一种融冰装置的控制系统，能够全天候地对输电线路的覆冰进行监测，并且不存在漏检以及检测死角，覆冰状态的检测结果准确并能够准确控制融冰装置的动作时刻，避免造成资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于电流循环融冰装置的控制系统，能够全天候地对输电线路的覆冰进行监测，并且不存在漏检以及检测死角，覆冰状态的检测结果准确并能够准确控制融冰装置的动作时刻，避免造成资源浪费。

本发明提供的一种用于电流循环融冰装置的控制系统，包括用于检测架空分裂导线的参数的检测模块、与检测模块连接的控制模块以及用于接收控制模块输出的控制指令并控制融冰装置通断的融冰断路器；

所述检测模块包括用于检测架空分裂导线的温湿度的温湿度检测单元、用于检测架空分裂导线电流的电流检测单元以及用于检测架空分裂导线拉力的拉力检测单元，所述温湿度检测单元、电流检测单元以及拉力检测单元的输出端均与控制模块电连接。

进一步，所述电流检测单元包括设置于架空分裂导线的电流互感器和第一电平转换电路，所述电流互感器的输出端与第一电平转换电路电连接，第一电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

进一步，所述温湿度检测单元包括设置于架空分裂导线的温湿度传感器和第二电平转换电路，所述温湿度传感器的输出端与第二电平转换电路电连接，第二电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

进一步，所述拉力检测单元包括设置于架空分裂导线的拉力传感器和第三电平转换电路，所述拉力传感器的输出端与第三电平转换电路电连接，第三电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

进一步，所述控制系统还包括继电器模块，所述继电器模块包括具有多个继电器的继电器组和具有上拉保护电阻的光耦隔离电路，所述光耦隔离电路的输入端与控制模块的命令输出端电连接，光耦隔离电路的输出端与继电器的输入端电连接，继电器的输出端与融冰断路器电连接。

进一步，所述控制系统还包括无线控制模块，所述无线控制模块包括智能控制终端和无线传输电路，所述无线传输电路与所述控制模块电连接并与智能终端进行数据交互。

进一步，所述控制系统还包括取能单元，所述取能单元包括设置于架空分裂导线的取能互感器和取能调理电路，所述取能互感器的输出端与取能调理电路的输入端电连接，取能调理电路的输出端与所述控制电模块的电源端电连接。

进一步，所述控制模块为单片机。

本发明的有益效果：本发明的用于电流循环融冰装置的控制系统，能够全天候地对输电线路的覆冰进行监测，并且不存在漏检以及检测死角，覆冰状态的检测结果准确并能够准确控制融冰装置的动作时刻，避免造成资源浪费；而且通过融冰装置的断路器的控制，能够自动转移和分配每根子导线上的负荷电流，进一步精确控制融冰时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

图1为本发明的原理框图，图2为本发明的工作流程图，如图所示，本发明提供的一种用于电流循环融冰装置的控制系统，包括用于检测架空分裂导线的参数的检测模块、与检测模块连接的控制模块以及用于接收控制模块输出的控制指令并控制融冰装置通断的融冰断路器；

所述检测模块包括用于检测架空分裂导线的温湿度的温湿度检测单元、用于检测架空分裂导线电流的电流检测单元以及用于检测架空分裂导线拉力的拉力检测单元，所述温湿度检测单元、电流检测单元以及拉力检测单元的输出端均与控制模块电连接，所述控制模块采用现有的单片机，比如80C51单片机、AVR单片机等，本发明的用于电流循环融冰装置的控制系统，能够全天候地对输电线路的覆冰进行监测，并且不存在漏检以及检测死角，覆冰状态的检测结果准确并能够准确控制融冰装置的动作时刻，避免造成资源浪费；而且通过融冰装置的短路器的控制，能够自动转移和分配每根子导线上的负荷电流，进一步精确控制融冰时间。

本实施例中，所述电流检测单元包括设置于架空分裂导线的电流互感器和第一电平转换电路，所述电流互感器的输出端与第一电平转换电路电连接，第一电平转换电路的输出端与控制模块电连接，通过电流互感器监测高压线路的电流状态；融冰装置的断路器控制着每根子导线上电流的通断，控制模块可以根据拉力值计算分裂导线覆冰厚度，决定是否进行融冰，根据分裂导线电流值决定融冰方式，决定单根通流融冰或是多根同时通流融冰，并且根据温湿度值计算融冰时间，即何时结束融冰。控制模块在决定是否融冰、融冰方式以及融冰时间后，输出相应信号控制融冰断路器动作，使融冰装置工作。

本实施例中，所述温湿度检测单元包括设置于架空分裂导线的温湿度传感器和第二电平转换电路，所述温湿度传感器的输出端与第二电平转换电路电连接，第二电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

本实施例中，所述拉力检测单元包括设置于架空分裂导线的拉力传感器和第三电平转换电路，所述拉力传感器的输出端与第三电平转换电路电连接，第三电平转换电路的输出端与控制模块电连接，上述的三个检测单元监测参数，避免了传统方式中出现的监测不全面的状况，能够保证监测结果的准确性，并能够保证控制模块精确控制融冰装置的动作时刻，时间以及动作方式，第一电平转换电路、第二电平转换电路以及第三电平转换电路均可以采用现有的电路，比如TTL电平转换电路，将各传感器输出的模拟电信号转换成控制模块能够识别的电平信号，并根据电平信号来输出控制命令。

本实施例中，所述控制系统还包括继电器保护模块，所述继电器保护模块包括具有多个继电器的继电器组和具有上拉保护电阻的光耦隔离电路，所述光耦隔离电路的输入端与控制模块的命令输出端电连接，光耦隔离电路的输出端与继电器的输入端电连接，继电器的输出端与融冰断路器电连接，所述光耦隔离电路可采用现有技术的电路，由于融冰装置的断路器同样具有多个并且具有触发电路，因此，每个继电器与断路器一一对应连接，光耦隔离电路的输出端与断路器的触发电路连接，通过继电器的瞬时吸合时产生的大电流触发断路器动作，从而能够有效控制断路器的融冰时刻及时间，而且光耦隔离电路能够有效保护控制模块，避免控制模块由于继电器吸合时的瞬时大电流反击而烧损。

本实施例中，所述控制系统还包括无线控制模块，所述无线控制模块包括智能控制终端和无线传输电路，所述无线传输电路与所述控制模块电连接并与智能终端进行数据交互，所述只能控制终端可采用智能手机或者移动掌上电脑，通过这种方式，能够实现控制系统在手动控制以及自动控制两种模式下转换，通过手动控制能够及时处理突发状况，而通过自动控制能够保证融冰装置在全天候状况下能够根据指令执行融冰动作，所述无线传输电路可采用蓝牙传输电路、红外线传输电路，当然也可以采用3G无线网络电路，能够实现远程控制。

本实施例中，所述控制系统还包括取能单元，所述取能单元包括设置于架空分裂导线的取能互感器和取能调理电路，所述取能互感器的输出端与取能调理电路的输入端电连接，取能调理电路的输出端与所述控制电模块的电源端电连接，其中取能调理电路包括滤波处理电路，整流电路以及稳压电路，能够为控制模块工作提供稳定的工作电源，通过上述结构，能够保证本系统长时间稳定工作，无需外接的其他电源。

下面根据图2来说明本发明的工作原理：

如图2所示，首先使本系统处于工作状态，有各检测单元监测高压线路的覆冰状态，当控制系统启动后，根据是否有手动控制指令输入而选择工作模式，如无手动控制指令输入，则本系统进入到自动控制状态中，并接收各检测单元输出的检测信号，在控制模块中预置有各个参数的阈值，通过检测参数与参数阈值比较，判断是否满足融冰要求，如果满足融冰要求，则控制模块根据当前检测参数来选择融冰方式，该融冰方式同样预置，控制模块输出融冰指令使融冰装置执行响应融冰方式下的融冰动作，如果不满足融冰要求，则控制模块不输出控制指令，继续监测高压线路的各参数。

当有手动控制指令输入后，则控制模块进入到人工控制模式中，并根据手动控制指令输出控制命令控制融冰装置执行响应的融冰动作，无论是自动模式中还是手动模式中，当融冰完成后，则使融冰断路器复位，本系统重新根据是否有手动指令输入进入到响应的控制模式中，通过手动模式和自动模式，能够大大增强本发明的适应性，而且能够满足融冰装置紧急动作的要求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：包括用于检测架空分裂导线的参数的检测模块、与检测模块连接的控制模块以及用于接收控制模块输出的控制指令并控制融冰装置通断的融冰断路器；

所述检测模块包括用于检测架空分裂导线的温湿度的温湿度检测单元、用于检测架空分裂导线电流的电流检测单元以及用于检测架空分裂导线拉力的拉力检测单元，所述温湿度检测单元、电流检测单元以及拉力检测单元的输出端均与控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述电流检测单元包括设置于架空分裂导线的电流互感器和第一电平转换电路，所述电流互感器的输出端与第一电平转换电路电连接，第一电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

3.根据权利要求1所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述温湿度检测单元包括设置于架空分裂导线的温湿度传感器和第二电平转换电路，所述温湿度传感器的输出端与第二电平转换电路电连接，第二电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

4.根据权利要求1所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述拉力检测单元包括设置于架空分裂导线的拉力传感器和第三电平转换电路，所述拉力传感器的输出端与第三电平转换电路电连接，第三电平转换电路的输出端与控制模块电连接。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括继电器模块，所述继电器模块包括具有多个继电器的继电器组和具有上拉保护电阻的光耦隔离电路，所述光耦隔离电路的输入端与控制模块的命令输出端电连接，光耦隔离电路的输出端与继电器的输入端电连接，继电器的输出端与融冰断路器电连接。

6.根据权利要求5所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括无线控制模块，所述无线控制模块包括智能控制终端和无线传输电路，所述无线传输电路与所述控制模块电连接并与智能终端进行数据交互。

7.根据权利要求6所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括取能单元，所述取能单元包括设置于架空分裂导线的取能互感器和取能调理电路，所述取能互感器的输出端与取能调理电路的输入端电连接，取能调理电路的输出端与所述控制电模块的电源端电连接。

8.根据权利要求7所述用于电流循环融冰装置的控制系统，其特征在于：所述控制模块为单片机。