CN104596453A - 一种测量架空输电线弧垂的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量架空输电线弧垂的系统，在已知导线比载的条件下，通过测量输电线悬挂点拉力从而计算出弧垂，具有计算简单、准确等特点。在实际的测量中，输电线拉力的测量不受通视条件的限制，从而能够确保在大雾等低能见度的情况下准确地测量输电线弧垂。其次，本发明实现了“线下测量”，即在电力输电线下杆塔附近进行作业，减少操作中的安全隐患；同时，本发明设备结构简单，可以实现一组或多组输电线同时测量，能够自主进行数据采集和计算，缩减人员的工作量。

Description

一种测量架空输电线弧垂的系统

技术领域

本发明属于输电线路测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种测量架空输电线弧垂的系统。

背景技术

架空输电线路弧垂是线路设计和运行的主要指标，关系到线路的运行安全，因此必须控制在设计规定的范围内。

当前，测量输电线路弧垂的方法主要有等长法、异长法、角度法等方法，然而等长法和异长法观测弧垂往往需要作业人员登杆观测，且需要在通视的条件下采集测量数据；角度法虽然可以使用经纬仪在地面实施，但同样需要在通视的条件下，测量数据。所以，在冬季或某些山区等易起雾的气候或地区，其能见度较低，上述的测量方法就变得很困难甚至无法实施，这无疑将对用户和施工单位造成影响和损失。

另外，在架线施工的过程中进行登杆观测等高空作业，会增加工作人员的工作的危险性。而且为了测量的准确性，需要获取足够多的测量数据，将对每组输电线进行长时间测量，这些都增加电力工作人员的工作量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量架空输电线弧垂的系统，通过无线拉力计测量输电线拉力，从而计算出输电线弧垂，具有计算简单、准确等特点。

为实现上述发明目的，本发明一种测量架空输电线弧垂的系统，其特征在于，包括：

多个无线拉力计，在每个无线拉力计中均设置有无线通信模块，每个无线通信模块与无线仪表的表头进行点对点通信；

将无线拉力计固定在待测输电线靠近杆塔50cm内的悬挂点上，测量出该悬挂点的拉力F_i(i＝1,2,…,k)，k表示输电线的根数，且每个无线拉力计仅测量一根输电线，再通过无线通信模块将测得的拉力F_i发送给无线仪表；

一无线仪表，包括一个数据转换集线器和多个表头；所述的表头中设置无线通信模块，用于接收无线拉力计测量的拉力F_i，并发送给数据转换集线器；

数据转换集线器将拉力F_i转换为标准格式F_i'，再通过数据通路一组组交替输入给弧垂计算装置；

一弧垂计算装置，弧垂计算装置是安装有弧垂计算软件的移动终端；

移动终端接受到拉力F_i'后，再通过移动终端的输入界面，输入实地测量的输电线档距和高程差，最后利用弧垂计算软件计算出第i根输电线弧垂D。

本发明的发明目的是这样实现的：

本发明一种测量架空输电线弧垂的系统，在已知导线比载的条件下，通过测量输电线悬挂点拉力从而计算出弧垂，具有计算简单、准确等特点。在实际的测量中，输电线拉力的测量不受通视条件的限制，从而能够确保在大雾等低能见度的情况下准确地测量输电线弧垂。其次，本发明实现了“线下测量”，即在电力输电线下杆塔附近进行作业，减少操作中的安全隐患；同时，本发明设备结构简单，可以实现一组或多组输电线同时测量，能够自主进行数据采集和计算，缩减人员的工作量。

附图说明

图1是测量架空输电线弧垂的系统的一种具体实施方式架构图；

图2是单根架空输电线路弧垂计算示意图；

表1是通过本发明计算弧垂和实际测量弧垂的对照表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例

图1是测量架空输电线弧垂的系统的一种具体实施方式架构图。

在本实施例中，利用本发明测量4根输电线弧垂，如图1所示，其测量系统，包括：4个无线拉力计、一个无线仪表和一个弧垂计算装置。

在每个无线拉力计中均设置有无线通信模块，每个无线通信模块与无线仪表的表头进行点对点通信，如：无线拉力计1与表头1进行通信、无线拉力计2与表头2进行通信等；

在本实施例中，将4个无线拉力计分别固定在待测的4根输电线靠近杆塔50cm内的悬挂点上，测量出该悬挂点的拉力F_i(i＝1,2,3,4)，此时将获取到4组拉力数据，再通过无线通信模块将测得的拉力F_i发送给无线仪表；

无线仪表包括一个数据转换集线器和4个表头；在每个表头中均设置无线通信模块，用于接收无线拉力计测量的拉力F_i，并发送给数据转换集线器；

数据转换集线器将拉力F_i转换为标准格式F_i'，再通过数据通路一组组交替输入给弧垂计算装置；

一弧垂计算装置，弧垂计算装置是安装有弧垂计算软件的移动终端；

移动终端接受到拉力F_i'后，再通过移动终端的输入界面，输入实地测量的输电线档距和高程差，最后利用弧垂计算软件计算出第i根输电线弧垂D。

在本实施例中，如图2所示，弧垂计算软件计算输电线弧垂D的方法为：

$D=\frac{\mathrm{\γ}(l^2+h^2)}{4\sqrt{4{\mathrm{\σ}}_i^2-l^2{h}^2}-\mathrm{\γh}}$

其中，

l为耐张段各档相邻两基杆塔之间的水平直线距离，即输电线档距，单位m；

γ为线路单位水平投影长度上综合比载，单位N/m；

σ_i为第i条输电线悬挂点拉力，单位N；

h为导线两端悬挂点至地面的垂直高度差值，此处选取的是高端侧相对低端测的高度差，即输电线高程差，数值为正，单位m；

通过上述方法，可以分别计算出每根输电线弧垂。

实例

某架线施工场地，测量某一档输电线两档之间的档距l＝870m，高程差h＝0m，其导线综合比载γ＝0.9549N/m，通过本发明计算和实地测量，其测量结果的对比如表1所示；

测量拉力(N)

本发明弧垂(m)

实测弧垂(m)

误差

误差率(％)

13537	6.674	6.688	-0.014	-0.2
					14230	6.347	6.369	-0.002	-0.3

表1

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (2)

1.一种测量架空输电线弧垂的系统，其特征在于，包括：

多个无线拉力计，在每个无线拉力计中均设置有无线通信模块，每个无线通信模块与无线仪表的表头进行点对点通信；

将无线拉力计固定在待测输电线靠近杆塔内的悬挂点上，测量出该悬挂点的拉力F_i(i＝1,2,…,k)，k表示输电线的根数，且每个无线拉力计仅测量一根输电线，再通过无线通信模块将测得的拉力F_i发送给无线仪表；

一无线仪表，包括一个数据转换集线器和多个表头；所述的表头中设置无线通信模块，用于接收无线拉力计测量的拉力F_i，并发送给数据转换集线器；

数据转换集线器将拉力F_i转换为标准格式F′_i，再通过数据通路一组交替输入给弧垂计算装置；

一弧垂计算装置，弧垂计算装置是安装有弧垂计算软件的移动终端；

移动终端接受到拉力F_i'后，再通过移动终端的输入界面，输入实地测量的输电线档距和高程差，最后利用弧垂计算软件计算出第i根输电线弧垂D。

2.根据权利要求1所示的测量架空输电线弧垂的系统，其特征在于，所述的弧垂计算软件计算输电线弧垂D的方法为：

$D=\frac{\mathrm{\γ}(l^2+h^2)}{4\sqrt{{4\mathrm{\σ}}_i^2-l^2{h}^2}-\mathrm{\γh}}$

其中，

l为耐张段各档相邻两基杆塔之间的水平直线距离，即输电线档距，单位m；

γ为线路单位水平投影长度上综合比载，单位N/m；

σ_i为第i条输电线悬挂点拉力，单位N；

h为导线两端悬挂点至地面的垂直高度差值，此处选取的是高端侧相对低端测的高度差，即输电线高程差，数值为正，单位m。