CN107797162A - 高海拔极寒地区气象监测站 - Google Patents

高海拔极寒地区气象监测站 Download PDF

Info

Publication number
CN107797162A
CN107797162A CN201711331260.7A CN201711331260A CN107797162A CN 107797162 A CN107797162 A CN 107797162A CN 201711331260 A CN201711331260 A CN 201711331260A CN 107797162 A CN107797162 A CN 107797162A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel tower
meteorological observation
observation steel
meteorological
collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711331260.7A
Other languages
English (en)
Inventor
德吉措姆
贡卓
小布穷
吴比
扎西
李大鹏
吴莹
张恒志
王欣
卢泽军
吴军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Tibet Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Wuhan NARI Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan NARI Ltd filed Critical Wuhan NARI Ltd
Priority to CN201711331260.7A priority Critical patent/CN107797162A/zh
Publication of CN107797162A publication Critical patent/CN107797162A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高海拔极寒地区气象监测站，它的气象数据采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，土壤电阻率传感器安装在第二气象观测铁塔下方的土壤中，导线拉力采集器的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，气象数据采集器的信号输出端连接数据采集系统的气象数据输入端，土壤电阻率传感器的电极接口连接数据采集系统的电极接口，导线拉力采集器的信号输出端连接数据采集系统的拉力信号输入端，视频照片采集器的视频照片信号输出端连接数据采集系统的视频照片信号输入端。本发明能收集大量的微气象数据，为后期设计及施工提供科学依据。

Description

高海拔极寒地区气象监测站
技术领域
本发明涉及气象监测技术领域，具体涉及一种高海拔极寒地区气象监测站。
背景技术
随着我国电力事业的发展，高海拔地区的电网建设项目日益增多，覆冰、大风、雷击等气象灾害事故也逐渐增多。高海拔地区地理及气候条件恶劣，区域内已建高等级电力线路极少，调研条件匮乏，基本无任何覆冰观测、冰区分布、微气象等资料。为确保后期输变电工程设计的合理性和科学性，满足电网运行的安全性和可靠性，合理控制工程造价，实现工程全寿命周期最优目标，高海拔地区特高压、超高压输电线路通道地区建立适当周期的覆冰、气象观测站(点)是合理、必要和迫切的。高海拔地区地理及气候条件恶劣，区域内已建高等级电力线路极少，调研条件匮乏，基本无任何覆冰观测、冰区分布、微气象等监测站点和数据资料(针对输电线路而言)；
在高海拔极寒地区输电线路通道上开展覆冰及气象观测，收集和积累覆冰气象基础资料，研究该区域导线覆冰特性和分布规律是解决无资料地区导线覆冰难题行之有效的途径，对指导今后该地区超高压、特高压输电线路路径选择，优化路径方案，合理确定冰区和其它设计气象条件，采取合理的避冰和抗冰措施提供科学依据，确保线路工程建设的经济合理性与运行的安全可靠性，具有重大的工程实用意义和技术经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高海拔极寒地区气象监测站，该监测站通过高度集成的数据采集模块，可实时采集观测区域的气象要素、土壤电阻率数据、导线拉力及覆冰情况，为后期输电线路的建设提供大量的微气象资料；通过太阳能电池板和蓄电池组成供电系统，并对蓄电池进行预埋和防水防寒保护，确保了系统能长期稳定运行。
为解决上述技术问题，本发明公开的一种高海拔极寒地区气象监测站，它包括第一气象观测铁塔、第二气象观测铁塔、第三气象观测铁塔、数据采集系统、供电系统、气象数据采集器、土壤电阻率传感器、导线拉力采集器和视频照片采集器，所述数据采集系统和供电系统安装在第二气象观测铁塔上，气象数据采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，土壤电阻率传感器安装在第二气象观测铁塔下方的土壤中，导线拉力采集器的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，所述气象数据采集器的信号输出端连接数据采集系统的气象数据输入端，土壤电阻率传感器的输出端连接数据采集系统的电阻率信号输入端，导线拉力采集器的信号输出端连接数据采集系统的拉力信号输入端，视频照片采集器的视频照片信号输出端连接数据采集系统的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔与第二气象观测铁塔并列设置，所述第二气象观测铁塔与第三气象观测铁塔并排设置；
第一气象观测铁塔与第二气象观测铁塔之间的距离等于第二气象观测铁塔与第三气象观测铁塔之间的距离；
所述第一气象观测铁塔、第二气象观测铁塔、第三气象观测铁塔用于模拟实际输电线路；
所述供电系统用于向数据采集系统、气象数据采集器、导线拉力采集器和视频照片采集器供电。
本发明取得的有益效果是：
1、本发明通过在高海拔极寒地区进行气象和导线覆冰观测，收集了大量有效的微气象数据，为后期该地区超高压、特高压输电线路设计及施工提供了科学依据。
2、集成度高，实时性好，本发明的数据采集模块，采用高度集成设计，可同时测量气象要素数据、土壤电阻率数据、导线覆冰数据，并进行实时收集和存储。
3、耐高海拔，耐极寒，本发明的数据采集装置和供电系统，均装设有耐高海拔、耐极寒保护壳，可长期有效工作。
4、本发明结构紧凑，采用常用元器件和机械结构，采用储能电容存储太阳能提供系统工作电源，无需外置电源和其他供电电路。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中气象数据采集的原理框图；
图3为本发明中导线拉力采集器的安装示意图。
其中，1—第一气象观测铁塔、10—第二气象观测铁塔、11—第三气象观测铁塔、2—数据采集系统、21—气象数据采集器、22—土壤电阻率传感器、23—导线拉力采集器、24—视频照片采集器、3—供电系统。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明的高海拔极寒地区气象监测站，如图1～3所示，它包括第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11、数据采集系统2、供电系统3、气象数据采集器21、土壤电阻率传感器22、导线拉力采集器23和视频照片采集器24，所述数据采集系统2和供电系统3安装在第二气象观测铁塔10上，气象数据采集器21安装在第二气象观测铁塔10塔顶，土壤电阻率传感器22安装在第二气象观测铁塔10下方的土壤中，导线拉力采集器23的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔10模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器24安装在第二气象观测铁塔10塔顶，所述气象数据采集器21的信号输出端连接数据采集系统2的气象数据输入端，土壤电阻率传感器22的输出端连接数据采集系统2的电阻率信号输入端，导线拉力采集器23的信号输出端连接数据采集系统2的拉力信号输入端，视频照片采集器24的视频照片信号输出端连接数据采集系统2的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔1与第二气象观测铁塔10并列设置，所述第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11并排设置(即第一气象观测铁塔1与第二气象观测铁塔10之间的连线垂直与第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11之间的连线，实现输电线路的东西向和南北向分布)；可同时获取观测区域的气象数据、土壤电阻率数据、导线的拉力变化及覆冰情况；
第一气象观测铁塔1与第二气象观测铁塔10之间的距离等于第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11之间的距离；
所述第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11用于模拟实际输电线路；
所述供电系统3用于向数据采集系统2、气象数据采集器21、导线拉力采集器23和视频照片采集器24供电。
上述技术方案中，所述气象数据采集器21用于实时采集日照、风速、风向、雨量这些气象要素信息。
上述技术方案中，所述土壤电阻率传感器22用于实时测量土壤电阻率的变化值,所述土壤电阻率传感器22的埋深0.8～1.2m。
上述技术方案中，所述土壤电阻率传感器22的检测电极组由20个电极沿直线等距离排列而成。
上述技术方案中，所述导线拉力采集器23通过拉力传感器电阻的变化，实时记录模拟绝缘子上端导线和下端导线的拉力变化。
上述技术方案中，所述视频照片采集器24实时采集各个气象观测铁塔上导线及模拟绝缘子的图像信息。
上述技术方案中，所述第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11均安装有模拟绝缘子和模拟输电线，且第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11的模拟输电线连接后呈东西、南北走向。
上述技术方案中，所述供电系统3包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板安装在第二气象观测铁塔10中部；蓄电池通过预埋的方式，埋于地底1m处；蓄电池保护层包裹在蓄电池外部。确保蓄电池能防水防寒，长期稳定工作。
上述技术方案中，所述第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11高度均为13m，并通过塔基固定在地面，第二气象观测铁塔10与第一气象观测铁塔1的距离为12m，第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11的距离为12m。模拟导线和绝缘子都参照实际线路规格；两组模拟导线呈南北向和东西向布置，确保获取的数据真实且有效。
上述技术方案中，所述气象数据采集器21和视频照片采集器24的顶部均设有半圆形保护罩。适应于高海拔极寒地区使用。
本发明的工作原理是：
数据采集系统实时采集监测区域气象数据、土壤电阻率数据、导线拉力数据以及覆冰视频照片数据；太阳能电池板将太阳能转换为电能，供系统使用和储存。
本发明收集了大量有效的微气象数据，为后期该地区超高压、特高压输电线路设计及施工提供了科学依据。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：它包括第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)、数据采集系统(2)、供电系统(3)、气象数据采集器(21)、土壤电阻率传感器(22)、导线拉力采集器(23)和视频照片采集器(24)，所述数据采集系统(2)和供电系统(3)安装在第二气象观测铁塔(10)上，气象数据采集器(21)安装在第二气象观测铁塔(10)塔顶，土壤电阻率传感器(22)安装在第二气象观测铁塔(10)下方的土壤中，导线拉力采集器(23)的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔(10)模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器(24)安装在第二气象观测铁塔(10)塔顶，所述气象数据采集器(21)的信号输出端连接数据采集系统(2)的气象数据输入端，土壤电阻率传感器(22)的输出端连接数据采集系统(2)的电阻率信号输入端，导线拉力采集器(23)的信号输出端连接数据采集系统(2)的拉力信号输入端，视频照片采集器(24)的视频照片信号输出端连接数据采集系统(2)的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔(1)与第二气象观测铁塔(10)并列设置，所述第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)并排设置；
第一气象观测铁塔(1)与第二气象观测铁塔(10)之间的距离等于第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)之间的距离；
所述第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)用于模拟实际输电线路；
所述供电系统(3)用于向数据采集系统(2)、气象数据采集器(21)、导线拉力采集器(23)和视频照片采集器(24)供电。
2.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述气象数据采集器(21)用于实时采集日照、风速、风向、雨量这些气象要素信息。
3.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述土壤电阻率传感器(22)用于实时测量土壤电阻率的变化值,所述土壤电阻率传感器(22)的埋深0.8～1.2m。
4.根据权利要求3所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述土壤电阻率传感器(22)的检测电极组由20个电极沿直线等距离排列而成。
5.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述导线拉力采集器(23)通过拉力传感器电阻的变化，实时记录模拟绝缘子上端导线和下端导线的拉力变化。
6.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述视频照片采集器(24)实时采集各个气象观测铁塔上导线及模拟绝缘子的图像信息。
7.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)均安装有模拟绝缘子和模拟输电线，且第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)的模拟输电线连接后呈东西、南北走向。
8.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述供电系统(3)包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板安装在第二气象观测铁塔(10)中部；蓄电池通过预埋的方式，埋于地底1m处；蓄电池保护层包裹在蓄电池外部。
9.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)高度均为13m，并通过塔基固定在地面，第二气象观测铁塔(10)与第一气象观测铁塔(1)的距离为12m，第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)的距离为12m。
10.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述气象数据采集器(21)和视频照片采集器(24)的顶部均设有半圆形保护罩。
CN201711331260.7A 2017-12-13 2017-12-13 高海拔极寒地区气象监测站 Pending CN107797162A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711331260.7A CN107797162A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 高海拔极寒地区气象监测站

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711331260.7A CN107797162A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 高海拔极寒地区气象监测站

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107797162A true CN107797162A (zh) 2018-03-13

Family

ID=61537566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711331260.7A Pending CN107797162A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 高海拔极寒地区气象监测站

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107797162A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115166863A (zh) * 2022-06-15 2022-10-11 青海省气象科学研究所 一种天地一体化高寒生态气象监测系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1237811A (zh) * 1999-07-09 1999-12-08 清华大学 在高土壤电阻率地区降低发变电站接地电阻的方法
CN201374008Y (zh) * 2009-03-31 2009-12-30 广州长川科技有限公司 输电线路覆冰及环境气象在线监测系统
CN202974924U (zh) * 2012-11-26 2013-06-05 武汉大学 一种土壤电阻率在线监测系统
CN103369225A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 北京万维盈创科技发展有限公司 防覆冰摄像机
CN103972820A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 国家电网公司 输电线路分段除冰装置
CN105928478A (zh) * 2016-07-11 2016-09-07 四川电力设计咨询有限责任公司 拟建架空输电线路覆冰监测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1237811A (zh) * 1999-07-09 1999-12-08 清华大学 在高土壤电阻率地区降低发变电站接地电阻的方法
CN201374008Y (zh) * 2009-03-31 2009-12-30 广州长川科技有限公司 输电线路覆冰及环境气象在线监测系统
CN202974924U (zh) * 2012-11-26 2013-06-05 武汉大学 一种土壤电阻率在线监测系统
CN103369225A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 北京万维盈创科技发展有限公司 防覆冰摄像机
CN103972820A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 国家电网公司 输电线路分段除冰装置
CN105928478A (zh) * 2016-07-11 2016-09-07 四川电力设计咨询有限责任公司 拟建架空输电线路覆冰监测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘丙江: "《实用接地技术》", 30 June 2012, 中国电力出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115166863A (zh) * 2022-06-15 2022-10-11 青海省气象科学研究所 一种天地一体化高寒生态气象监测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Keyhani et al. An assessment of wind energy potential as a power generation source in the capital of Iran, Tehran
CN105406433B (zh) 移动电池储能直流融冰系统的功率与容量优化选取方法
CN104732058B (zh) 一种多维度输电设备状态的评估方法
CN201247079Y (zh) 一种输电线路的在线监测装置
CN203014486U (zh) 一种直流接地极在线监测系统
CN202158870U (zh) 架空输电线路覆冰状态监测系统
CN103926484B (zh) 基于线路弧垂实时测量的输电线路动态增容方法
CN202734796U (zh) 一种覆冰厚度监测系统
CN108090285A (zh) 一种适用于复杂地形输电线路风灾监测的微气象观测布点方法
CN206658103U (zh) 基于物联网的低压配电网络漏电电流的排查系统
CN107014435A (zh) 一种输电线路台风灾害观测塔
CN105470954B (zh) 一种输电线路动态增容系统
CN105184407A (zh) 基于大气数值模式的输电线路覆冰增长预测方法
CN202928617U (zh) 输电线路导线覆冰及舞动在线监测单元
CN103914737A (zh) 一种输变电线路全线路现地气象信息计算方法
CN108548568A (zh) 一种具有受力监测的输电杆塔在线监测系统
CN107797162A (zh) 高海拔极寒地区气象监测站
CN102810859A (zh) 一种基于天气预报的架空输电线路最大载流容量预测方法
CN102706304A (zh) 一种输电线路导线覆冰厚度的预测方法
CN208209624U (zh) 一种导线舞动监测装置
Adigüzel et al. Design and development of data acquisition system (DAS) for panel characterization in PV energy systems
CN207820034U (zh) 一种输电线路单元化多功能监控装置
CN107491839A (zh) 基于历史舞动特性的电网舞动预报方法及系统
CN207603769U (zh) 一种输电线路线装式视频监控装置
CN206146455U (zh) 一种输电线路舞动在线监测及预警系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180619

Address after: No. 17 Sala Road, Lhasa, Tibet autonomous region, Tibet

Applicant after: State Grid Tibet Electric Power Co., Ltd. Electric Power Research Institute

Applicant after: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute

Address before: 430074 Hubei Province, Wuhan city Hongshan District Luoyu Road No. 143

Applicant before: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180313

RJ01 Rejection of invention patent application after publication