CN107015117B - 一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法，其特征在于：该系统是以悬垂方式和可直接固定在输电线路上的线路状态采集器（1）将线路状态信息采集后通过无线射频方式转发给安装在铁塔（20）的角钢（21）上的集中器（2），集中器（2）进行数据清洗和分析后再通过GPRS方式传给主站监控（3）进行综合分析和异常预警，线路状态采集器（1）根据线路类型进行配置，直流输电线路中一个集中器（2）对应正负线两个线路状态采集器（1），交流输电线路中一个集中器（2）对应A、B、C相三个线路状态采集器（1），从而实现对输电线路温度监测、线路覆冰状态监测、线路故障定位、线路走廊周遭放外破监测功能。

Description

一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法

技术领域

本发明涉及线路监测及在线监控领域，尤其是指一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法，其主要在电力、通讯、矿业等行业中应用。

背景技术

目前，在电力行业的输配电线路应用环境中，输电线路作为长距离、高电压、大电流传输的骨干能量网络，而输电线路的走廊必然要跨越高速铁路、高速公路以及重要的走廊通道，以及线路在崇山峻岭的恶劣自然环境下是否安全可靠，直接事关公共安全和电网安全，甚至直接影响人民的生产生活，造成重大生产事故。为了更好的保证输配电线路的稳定运行及可靠供电，现行的方法是在采用人工巡检、停电检修、离线试验等方式来排查安全隐患，但是存在一系列问题：

一、人工巡检方式采用的盲目的、机械的、没有针对性的对输电线路进行巡视，采用望远镜能方式进行线下人工观察，首先因为存在巡视周期无法实时在线的监测线路运行状态，同时，人工巡检方式因为线路位置、视距问题存在盲区；

二、在线路发生故障时无法准确的进行定位故障，只能靠原始的人工方式巡线排查，速度慢、困难大、工作量大，所以无法快速恢复供电，影响供电可靠性；

三、无法实时了解线路运行参数，比如线路运行温度、覆冰等参数，不利于对输电线路状态进行状态检修；

四、无法对线路走廊的设备、建筑物、施工以及活动进行可视化的实时监测预警管理，不能在事故及破坏之前采取有效措施进行规避和防范相关风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法，通过系统化、一体化的设计思想，形成一种具备线路故障精确定位、线路运行温度监测、线路走廊状态监视、输电线路覆冰监测的线路综合状态监测及远方分析预警管理系统，解决现有输电线路状态采用人工巡检、线路状态不可知、无法实时监视线路走廊状态以及线路弧垂、覆冰等一系列线路问题，解决目前人工运维难度大、人工量大、不实时的现实问题，另外解决了可以实时在线的监测、评估及预警线路状态和周遭环境防外破，提前发现线路异常问题，同时，在线路出现隐患时可以快速、准确、精确地确定故障位置，帮助运维人员快速恢复线路供电，使输配电线路安全稳定的运行，实现本发明的目的所采取的技术方案是：一种基于悬垂方式的线路监测系统，其特征在于：该系统是以悬垂方式和可直接固定在输电线路上的线路状态采集器将线路状态信息采集后通过无线射频方式转发给安装在铁塔的角钢上的集中器，集中器进行数据清洗和分析后再通过GPRS方式传给主站监控进行综合分析和异常预警，线路状态采集器根据线路类型进行配置，直流输电线路中一个集中器对应正负线两个线路状态采集器，交流输电线路中一个集中器对应A、B、C相三个线路状态采集器，从而实现对输电线路温度监测、线路覆冰状态监测、线路故障定位、线路走廊周遭放外破监测功能。

所述的线路状态采集器是整个线路监测系统功能实现的核心，线路状态采集器的功能核心由CPU模块将温度采样模块、摄像采样模块、故障定位模块、覆冰采样模块采集上来的数据经过数据处理模块分析处理、逻辑判断之后，将数据及分析结果经存储模块就地转存，通过通信模块以无线射频方式转发给集中器，集中器将采集数据传给主站监控，并可通过手机或app实现移动端的信息查看，从而实现对线路状态监测信息的一体化采集功能。

一种基于悬垂方式的线路监测系统的安装方法，其特征在于：采用圆形袖珍式太阳能搜集板提供电源，太阳能搜集板与U形架固定在一起，利用螺丝将U形架固定在动线夹上，太阳能搜集板采用斜面45度角设计，通过U型架能以平面360度旋转调整太阳能搜集板朝向正南，以获得更丰富的太阳能，确定朝向后固定好U型架上的螺丝即可，动线夹与定线夹采用铰链结构连接，用于卡入不同直径的输电线缆，也便于快捷施工安装，打开动线夹与定线夹呈C型，然后直接套住输电线缆，使动线夹与定线夹闭合，然后拧动动线夹上的两个固定螺钉，穿过动线夹连接固定在定线夹上，将动线夹与定线夹紧紧闭合固定，夹持住输电线缆，使之不能转动即可；定线夹内衬安装有温度传感模块，定线夹与悬垂控制盒固定在一起，悬垂控制盒为圆柱结构，可以平衡风摆、减少高空线路舞动，悬垂控制盒两端安装可旋转多向摄像模块，监测输电线路两端的走廊状态，悬垂控制盒表面安装了覆冰传感模块，监测线路覆冰状态，线路状态采集器安装固定在悬垂控制盒内，即可在输电线路上进行工作。

本发明的优点在于：

一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法采用新的传感技术、一体化设计和实现思想，实现对线路状态实时在线的、自动全面的综合监测与预警，具备线路温度监测、线路故障定位、线路覆冰监测、线路走廊放外破监测功能，解决了当前对于输电线路状态无法自动监测预警的弊端，为输电线路运维人员提供一种全天候实时监测的技术方式，改变目前单靠人工巡线排查定位故障点、运维难度大、不实时、工作量大以及盲目不准确等一系列运维难题，同时解决了原来巡线方式无法实现的温度监测、覆冰监测、线路走廊监测等线路运维工作，从而使线路运维的工作更加简易、准确、自动，提高了输电线路运行的可靠性；同时，悬垂方式的线路状态采集器安装方式不仅美观，而且结合了多种传感器模块，一体化设计使得线路施工更简单，减少线路风阻，稳定线路舞动。

附图说明：

图1是本发明的总体系统部署框架图；

图2是本发明的系统功能原理说明框图；

图3是本发明的系统结构及安装示意图；

图4是本发明中集中器的的安装示意图。

图中：1、线路状态采集器；2、集中器；3、主站监控；11、太阳能搜集板；12、U型架；13、动线夹；14、输电线缆；15、定线夹；16、温度传感模块；17、悬垂控制盒；18、多方摄像模块；19、覆冰传感模块；20、铁塔；21、角钢；22、固定螺丝；23、螺丝，31、手机/app；101、CPU模块；102、数据处理模块；103、通信模块；104、温度采样模块；105、摄像采样模块；106、故障定位模块；107覆冰采样模块；108、存储模块；

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。参见附图1，一种基于悬垂方式的线路监测系统，其特征在于：该系统是以悬垂方式和可直接固定在输电线路上的线路状态采集器1将线路状态信息采集后通过无线射频方式转发给安装在铁塔20的角钢21上的集中器2，集中器2进行数据清洗和分析后再通过GPRS方式传给主站监控3进行综合分析和异常预警，线路状态采集器1根据线路类型进行配置，直流输电线路中一个集中器2对应正负线两个线路状态采集器1，交流输电线路中一个集中器2对应A、B、C相三个线路状态采集器1，从而实现对输电线路温度监测、线路覆冰状态监测、线路故障定位、线路走廊周遭放外破监测功能。

在本实施例中，如附图2所示，所述的线路状态采集器1是整个线路监测系统功能实现的核心，线路状态采集器1的功能核心由CPU模块101将温度采样模块104、摄像采样模块105、故障定位模块106、覆冰采样模块107采集上来的数据经过数据处理模块102分析处理、逻辑判断之后，将数据及分析结果经存储模块108就地转存，通过通信模块103以无线射频方式转发给集中器2，集中器将采集数据传给主站监控3，并可通过手机或app31实现移动端的信息查看，从而实现对线路状态监测信息的一体化采集功能。

在本实施例中，如附图3所示，一种基于悬垂方式的线路监测系统的安装方法，其特征在于：采用圆形袖珍式太阳能搜集板11提供电源，太阳能搜集板11与U形架12固定在一起，利用螺丝23将U形架12固定在动线夹13上，太阳能搜集板11采用斜面45度角设计，通过U型架12能以平面360度旋转调整太阳能搜集板11朝向正南，以获得更丰富的太阳能，确定朝向后固定好U型架12上的螺丝23即可，动线夹13与定线夹15采用铰链结构连接，用于卡入不同直径的输电线缆14，也便于快捷施工安装，打开动线夹13与定线夹15呈C型，然后直接套住输电线缆14，使动线夹13与定线夹15闭合，然后拧动动线夹13上的两个固定螺钉22，穿过动线夹13连接固定在定线夹15上，将动线夹13与定线夹15紧紧闭合固定，夹持住输电线缆14，使之不能转动即可；定线夹15内衬安装有温度传感模块16，定线夹15与悬垂控制盒17固定在一起，悬垂控制盒17为圆柱结构，可以平衡风摆、减少高空线路舞动，悬垂控制盒17两端安装可旋转多向摄像模块18，监测输电线路两端的走廊状态，悬垂控制盒17表面安装了覆冰传感模块19，监测线路覆冰状态，线路状态采集器1安装固定在悬垂控制盒17内，相对线路状态采集器1，集中器2安装在铁塔20的角钢21上，即可在输电线路上进行工作。

本发明结合新技术、新思路，研究传统运维及应用难点，对线路运维及监测提出新的思路和方法，其优点在于一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法采用新的传感技术、一体化设计和实现思想，实现对线路状态实时在线的、自动全面的综合监测与预警，具备线路温度监测、线路故障定位、线路覆冰监测、线路走廊放外破监测功能，解决了当前对于输电线路状态无法自动监测预警的弊端，为输电线路运维人员提供一种全天候实时监测的技术方式，改变目前单靠人工巡线排查定位故障点、运维难度大、不实时、工作量大以及盲目不准确等一系列运维难题，同时解决了原来巡线方式无法实现的温度监测、覆冰监测、线路走廊监测等线路运维工作，从而使线路运维的工作更加简易、准确、自动，提高输电线路运行的可靠性；同时，悬垂方式的线路状态采集器安装方式不仅美观，而且结合了多种传感器模块，一体化设计使得线路施工更简单，减少线路风阻，稳定线路舞动；一种基于悬垂方式的线路监测系统及其安装方法，大大提高运维人员的运维技术水平和效率，降低了运维难度和成本，保证了国家高压输电线路的运行可靠性和安全性，其在线路监测、输电运维方面具有广阔的应用前景。

应当指出和理解的是，对本领域普通技术人员来讲，在不脱离发明的精神和范围内，还可以做出若干改进或变换，而这些改进或变换都应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于悬垂方式的线路监测系统的安装方法，是以悬垂方式和可直接固定在输电线路上的线路状态采集器（1）和安装在铁塔（21）上的集中器（2）组成，线路状态采集器（1）的核心功能模块由CPU模块（101）、温度采样模块（104）、摄像采样模块（105）、故障定位模块（106）、覆冰采样模块（107）、通信模块（103）的嵌套多种功能传感器的、基于悬垂方式直接安装在输电线路导线的采集装置，其特征在于：线路状态采集器（1）是基于一种以悬垂方式直接与高压输电线路接触安装，其结构组成和安装方法是，线路状态采集器（1）由太阳能搜集板（11）、U型架（12）、动线夹（13）、定线夹（15）、温度传感模块（16）、悬垂控制盒（17）、多方摄像模块（18）、覆冰传感模块（19）构成，线路状态采集器（1）采用圆形袖珍式圆形太阳能搜集板（11），U形架（12）与太阳能搜集板（11）和动线夹（13）固定，采用斜面45度角设计，通过U型架（12）可平面360度旋转调整太阳能搜集板（11）的逐日角度，确定角度后固定好U型架（12）上的螺丝，动线夹（13）与定线夹（15）采用铰链结构连接，以更好不同规格直径的输电线缆（14），方便现场高空施工安装，打开动线夹（13）与定线夹（15）呈C型，然后直接套住输电线缆（14），使动线夹（13）与定线夹（15）闭合，然后拧动动线夹（13）上的两个固定螺钉（22），穿过动线夹（13）连接固定在定线夹（15）上，将动线夹（13）与定线夹（15）紧紧闭合固定，夹持住输电线缆（14），使之不能转动即可，定线夹（15）内衬表面内嵌安装温度传感模块（16）以直接与输电线缆（14）接触采集导线线温，定线夹（15）与悬垂控制盒（17）固定，悬垂控制盒（17）为圆柱结构，可以平衡风摆、减少高空线路舞动，悬垂控制盒（17）两端内嵌安装可旋转多向摄像模块（18），镜头朝外以监测输电线路两端的走廊状态，悬垂控制盒（17）顶部上表面安装了覆冰传感模块（19）来监测线路覆冰状态。

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