CN104266599A - 基于单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及架空输电线路交叉跨越距离监测装置，具体为基于单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置。解决现有架空送电线路交叉跨越距离监测技术存在的效率低、环境适应性差、实时性差、视野有限等问题。包括激光测距装置和中心控制装置；激光测距装置包括球型外壳，球型外壳内包括微处理芯片、激光测距传感器和射频发送模块；中心控制装置包括壳体和内部控制电路，内部控制电路包括微处理器、温度传感器、射频接收模块和无线传输模块，所述的温度传感器通过导线引至壳体外，并位于一个能套于架空送电线路上的圆球形外壳内。本发明可实现架空输电线路、通讯线、公路铁路、河流、房屋等的交叉跨越实时测量。
Description
技术领域
本发明涉及架空输电线路交叉跨越距离监测装置，具体为基于单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置。
背景技术
在架空送电线路与电力线、弱电线（指电话线、有线电视、光缆等通信线）以及地上地下构筑物交叉跨越时，都必须进行交叉跨越距离的测量及监测。目前，常用的线路交叉跨越监测一般采用经纬仪、全站仪、GPS-RTK定位技术、激光测距仪等技术，采用这些技术综合应用悬高测量法，GPS配合全站仪法、空中交会法等方法进行交叉跨越点的高程及交叉角的测量及监测。尽管这些监测方法在架空送电线路设计中有着很高的观测精度，能够满足工程需要，但是存在以下缺点：（1）效率低。采用传统方法进行线路交叉跨越测量，需要测量人员实地观测，根据不同地形条件及交叉跨越的实际情况选用不同测量方法，然后在适当地点架设仪器设备进行观测，观测数据获取效率低。（2）环境适应性差。地形复杂区域，线路经过的地方段沟纵横，如果跨越位于段沟中央，再加上线路勘测通道较窄，即使多设站也不能测到跨越点的平距及两端杆塔位置；交叉跨越测量需要两点间通视，否则要采用其他间接方法测量。（3）实时性差。线路设计完成后，在需要架空线路交叉跨越测量时需要外业实测，如果线路有变更，则需要重新测量交叉跨越，实时测量性差。（4）视野有限。人工测量只能看到视野范围内地物，无法从更大视角掌握交叉跨越测量。
发明内容
本发明解决现有架空送电线路交叉跨越距离监测技术存在的缺陷和问题，提供一种基于单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置。
本发明是采用如下技术方案实现的：单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，包括激光测距装置和中心控制装置；激光测距装置包括其上开有激光出射孔且可套于架空送电线路上的球型外壳，球型外壳内包括微处理芯片，连接于微处理芯片输入端的激光测距传感器，连接于微处理芯片输出端的用于发射测距信号的射频发送模块；中心控制装置包括壳体和内部控制电路，壳体上固定有用于将中心控制装置套于架空送电线路上的套环，内部控制电路包括微处理器，连接于微处理器输入端的用于采集线路导线温度信号的温度传感器和接收激光测距装置所发射的测距信号的射频接收模块，连接于微处理器输出端的无线传输模块，无线传输模块和射频接收模块的天线位于壳体外，所述的温度传感器通过导线引至壳体外，并位于一个能套于架空送电线路上的圆球形外壳内。使用时，需要多个激光测距装置，分别固定在输电线最低点以及垂直下方有电力线或者建筑物等地方，各激光测距装置将采集的测距信号通过微处理芯片及射频发送模块发送出去，由中心控制装置中的射频接收模块接收并送给微处理器，温度传感器采集的线路导线的温度信号也送给微处理器，微处理器将温度信号和各测距信号经无线传送模块发射出去，并由监控中心接收，从而实现架空送电线路交叉跨越距离的实时监测及测量。温度传感器位于一个圆球形外壳内以及激光测距装置的球型外壳，能有效避免强电场下的电晕现象。
本发明是一种高效率、环境适应性强、实时性好和良好视野的无线电力线路交叉跨越距离以及温度的测量及监测装置，可实现架空输电线路、通讯线、公路铁路、河流、房屋等的交叉跨越实时测量。其具体的有益效果如下：
1、输电线路导线对地距离不足是威胁输电线路安全运行的重要因素，其带来的安全隐患有很多方面，例如：跳闸、产生电晕等。通过采用可靠、安全的激光传感器测量输电线路导线间距，可以方便有效地快速测量出导线间距，提高了输电线路巡检的工作效率，保障了电网运行的安全性。
2、无线传输数据：装置采用GSM/GPRS通信协议，解决了采集点到监测终端数据的远程传输问题，无线通信模式解决了系统布线、数据线绝缘问题，节约了系统成本和运行成本；
3、实时监测交叉跨越输电线路、二交叉导线、导线与地以及房屋间的距离。及时发现问题，及时处理，避免隐患的发生。
附图说明
图1为本发明使用状态示意图；
图2为本发明中心控制装置的外观示意图；
图3为本发明中心控制装置的内部控制电路原理图；
图4为本发明激光测距装置的内部电路原理图。
图中：1－激光测距装置，2－壳体，3－套环，4－圆球形外壳。
具体实施方式
单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，包括激光测距装置1和中心控制装置；激光测距装置包括其上开有激光出射孔且可套于架空送电线路上的球型外壳，球型外壳内包括微处理芯片，连接于微处理芯片输入端的激光测距传感器，连接于微处理芯片输出端的用于发射测距信号的射频发送模块；中心控制装置包括壳体2和内部控制电路，壳体2上固定有用于将中心控制装置套于架空送电线路上的套环3，内部控制电路包括微处理器，连接于微处理器输入端的用于采集线路导线温度信号的温度传感器和接收激光测距装置所发射的测距信号的射频接收模块，连接于微处理器输出端的无线传输模块，无线传输模块和射频接收模块的天线位于壳体2外，所述的温度传感器通过导线引至壳体外，并位于一个能套于架空送电线路上的圆球形外壳4内。激光测距装置的球型外壳和温度传感器所处的圆球形外壳上开有孔或固定有圆环，以实现球型外壳和圆球形外壳能套于架空送电线路上。中心控制装置的壳体2采用铝制材料，内部用绝缘材料灌封，既可以防水又可以防止外部电磁场干扰，防止造成不良后果。中心控制装置中的无线传输模块为GSM/GPRS通信模块。中心控制装置还包括电源模块，电源模块由高能量可充电锂电池和高压感应充电装置构成；激光测距装置内设有大容量锂电池。中心控制装置的微处理器采用低功耗msp430单片机。激光测距装置中的微处理芯片也采用低功耗msp430单片机。温度传感器采用高精度温度传感器，通过接触式直接测量输电线的温度，传感器内部器件采用军工产品标准，能抗电磁干扰、抗振、防潮，保证内部电路在高低温等恶劣环境中正常工作；激光测距传感器采用测距范围为0.05-100m的激光测距传感器。
Claims (6)
1.一种单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，其特征在于包括激光测距装置（1）和中心控制装置；激光测距装置包括其上开有激光出射孔且可套于架空送电线路上的球型外壳，球型外壳内包括微处理芯片，连接于微处理芯片输入端的激光测距传感器，连接于微处理芯片输出端的用于发射测距信号的射频发送模块；中心控制装置包括壳体（2）和内部控制电路，壳体（2）上固定有用于将中心控制装置套于架空送电线路上的套环（3），内部控制电路包括微处理器，连接于微处理器输入端的用于采集线路导线温度信号的温度传感器和接收激光测距装置所发射的测距信号的射频接收模块，连接于微处理器输出端的无线传输模块，无线传输模块和射频接收模块的天线位于壳体（2）外，所述的温度传感器通过导线引至壳体外，并位于一个能套于架空送电线路上的圆球形外壳（4）内。
2.根据权利要求1所述的单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，其特征在于激光测距装置的球型外壳和温度传感器所处的圆球形外壳上开有孔或固定有圆环。
3.根据权利要求1或2所述的单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，其特征在于中心控制装置的壳体（2）采用铝制材料，内部用绝缘材料灌封。
4.根据权利要求1或2所述的单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，其特征在于中心控制装置中的无线传输模块为GSM/GPRS通信模块。
5.根据权利要求3所述的单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，其特征在于中心控制装置中的无线传输模块为GSM/GPRS通信模块。
6.根据权利要求1或2所述的单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置，其特征在于中心控制装置的微处理器采用低功耗msp430单片机；激光测距装置中的微处理芯片也采用低功耗msp430单片机；激光测距传感器采用测距范围为0.05-100m的激光测距传感器。
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