CN110596481A - 一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，所述雷电监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、感应供电单元、信号传输单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述雷电监测系统采用不同的工作模式，根据具体的状况进行选择，同时采用感应供电的方式为所述雷电监测系统提供可靠的电源，采用无线传输方式将信息上传至监控中心，有效提高所述雷电监测系统的工作可靠性和实时性。本发明提供一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，采用感应线圈感应供电，结合实际情况智能选择合适的工作模式，有效检测输电线路是否发生雷击故障。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统。
背景技术
高压输电线路作为电能传输的重要载体，是电力系统的重要组成部分之一。高压输电线路传输距离较长，工作环境也比较偏僻复杂，受自然环境的影响较大，需要对其进行有效的监控，提高输电线路安全性和稳定性。
夏季会经常发生雷电，对高压输电线路安全稳定运行造成危害，需要对输电线路雷电进行实时有效的监测，进而统计输电线路的雷电分布规律、对事故进行准确分析，采取相关保护措施。本发明提出了一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，采用感应供电的方式为系统提供可靠的工作电源，结合实际情况智能选择合适的工作模式，有效检测输电线路是否发生雷击故障。
发明内容
本发明提供一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，采用感应线圈感应供电，结合实际情况智能选择合适的工作模式，有效检测输电线路是否发生雷击故障。
本发明具体为一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，所述雷电监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、感应供电单元、信号传输单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元、所述控制处理单元顺序连接，所述感应供电单元分别与所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元相连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述雷电监测系统采用不同的工作模式，根据具体的状况进行选择，同时采用感应供电的方式为所述雷电监测系统提供可靠的电源，采用无线传输方式将信息上传至监控中心，有效提高所述雷电监测系统的工作可靠性和实时性。
所述信号采集单元采用非接触式电压传感器采集所述输电线路工频电压和因雷电在所述输电线路产生的过电压；采用罗氏线圈电流传感器采集雷电发生时输入塔杆的入地电流。
所述信号调理单元包括分压电路、并联积分电路和滤波电路，所述分压电路与所述电压传感器相连接，采用工频电压标定，满足不同电压等级的高压输电线路检测需要；所述并联积分电路与所述电流传感器相连接，将所述电流传感器输出的信号进行并联，再经积分电路输出可采集的电压信号；所述滤波电路采用低通滤波器滤除干扰信号。
所述感应供电单元包括一次绕组、二次绕组、保护模块、整流模块、蓄电池，所述一次绕组套接在所述输电线路上；所述保护单元采用瞬变抑制二极管，防止当所述输电线路发生故障时，所述感应供电单元感应出很高的冲击电压，造成危险；所述整流模块对输入的交流电压进行整流处理，稳压输出平滑的+5V直流电压；所述蓄电池采用锂电池，将所述感应供电单元的电能进行存储，确保所述雷电监测系统的供电可靠性；所述感应供电单元为所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元提供可靠的直流电。
所述信号传输单元包括信号发射模块和信号接收模块，所述信号发射模块采用激光发射器将电压信号转换为光信号通过光纤传输至所述信号接收模块，所述信号接收模块采用光接收机通过光电二极管将输入的光信号转换成电信号输出。
所述按键输入单元结合所述存储单元和所述显示单元进行参数设置和信息查询；所述显示单元结合所述报警单元进行雷击报警。
所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述雷电监测系统监测的信号上传至所述监控中心，接收来自所述监控中心的控制命令、天气信息。
所述雷电监测系统具体有三种工作模式，分别为待机模式、预触发模式和触发模式，所述待机模式为所述雷电监测系统处于待机状态，不进行数据采集、判断，只有所述通信单元接受所述监控中心的控制信号；所述预触发模式为所述雷击监测系统进行数据采集，并与预先设定的电压值进行比较，进而判断是否发生雷击现象，若大于预先设定的电压值，所述雷电监测系统切换至所述触发模式；所述触发模式是在发生雷击时所述雷电监测系统所处的工作模式，实现信号的采集、处理和传输。
附图说明
图1为本发明一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的雷电监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、感应供电单元、信号传输单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元、所述控制处理单元顺序连接，所述感应供电单元分别与所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元相连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述雷电监测系统采用不同的工作模式，根据具体的状况进行选择，同时采用感应供电的方式为所述雷电监测系统提供可靠的电源，采用无线传输方式将信息上传至监控中心，有效提高所述雷电监测系统的工作可靠性和实时性。
所述信号采集单元采用非接触式电压传感器采集所述输电线路工频电压和因雷电在所述输电线路产生的过电压；采用罗氏线圈电流传感器采集雷电发生时输入塔杆的入地电流。
所述信号调理单元包括分压电路、并联积分电路和滤波电路，所述分压电路与所述电压传感器相连接，采用工频电压标定，满足不同电压等级的高压输电线路检测需要；所述并联积分电路与所述电流传感器相连接，将所述电流传感器输出的信号进行并联，再经积分电路输出可采集的电压信号；所述滤波电路采用低通滤波器滤除干扰信号。
所述感应供电单元包括一次绕组、二次绕组、保护模块、整流模块、蓄电池，所述一次绕组套接在所述输电线路上；所述保护单元采用瞬变抑制二极管，防止当所述输电线路发生故障时，所述感应供电单元感应出很高的冲击电压，造成危险；所述整流模块对输入的交流电压进行整流处理，稳压输出平滑的+5V直流电压；所述蓄电池采用锂电池，将所述感应供电单元的电能进行存储，确保所述雷电监测系统的供电可靠性；所述感应供电单元为所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元提供可靠的直流电。
所述信号传输单元包括信号发射模块和信号接收模块，所述信号发射模块采用激光发射器将电压信号转换为光信号通过光纤传输至所述信号接收模块，所述信号接收模块采用光接收机通过光电二极管将输入的光信号转换成电信号输出。
所述按键输入单元结合所述存储单元和所述显示单元进行参数设置和信息查询；所述显示单元结合所述报警单元进行雷击报警。
所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述雷电监测系统监测的信号上传至所述监控中心，接收来自所述监控中心的控制命令、天气信息。
所述雷电监测系统具体有三种工作模式，分别为待机模式、预触发模式和触发模式，所述待机模式为所述雷电监测系统处于待机状态，不进行数据采集、判断，只有所述通信单元接受所述监控中心的控制信号；所述预触发模式为所述雷击监测系统进行数据采集，并与预先设定的电压值进行比较，进而判断是否发生雷击现象，若大于预先设定的电压值，所述雷电监测系统切换至所述触发模式；所述触发模式是在发生雷击时所述雷电监测系统所处的工作模式，实现信号的采集、处理和传输。
所述通信单元采用GPRS技术，利用移动网络将现场检测的信号上传至所述监控中心，接收来自所述监控中心的控制命令、天气信息；所述GPS定位单元采用GPS技术能够对所述雷击监测系统进行定位。
所述雷击监测系统具体有三种工作模式，分别为触发模式、预触发模式和待机模式，所述触发模式是发生雷击时所述雷击监测系统所处的工作模式，实现数据的采集、处理和传输；所述预触发模式下所述雷击监测系统进行数据采集，并与预先设定的电压值进行比较，进而判断是否发生雷击现象，是否需要转换至所述触发模式；所述待机模式下所述雷击监测系统处于待机状态，不进行数据采集判断，通过所述通信单元接受所述监控中心的控制信号；
所述雷击监测系统根据实际使用的工作地点的气候规律以及所述蓄电池剩余电量选择合适的工作模式：在冬季无雷雨天气的季节，所述雷击监测系统处于待机模式，若所述监控中心发出预触发指令，所述雷电监测系统立即转换为预触发模式；在雷雨季节，所述雷击监测系统处于预触发模式，随时准备进入触发模式，若所述蓄电池电量较低，根据所述天气信息判断所述雷击监测系统是否可以转换为待机模式；当所述雷击监测系统采集到的电压信号大于预先设定的电压值，所述雷电监测系统立即转换为触发模式，对雷电信息进行实时检测。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (8)
1.一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述雷电监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、感应供电单元、信号传输单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元、所述控制处理单元顺序连接，所述感应供电单元分别与所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元相连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述雷电监测系统采用不同的工作模式，根据具体的状况进行选择，同时采用感应供电的方式为所述雷电监测系统提供可靠的电源，采用无线传输方式将信息上传至监控中心，有效提高所述雷电监测系统的工作可靠性和实时性。
2.根据权利要求1所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用非接触式电压传感器采集所述输电线路工频电压和因雷电在所述输电线路产生的过电压；采用罗氏线圈电流传感器采集雷电发生时输入塔杆的入地电流。
3.根据权利要求2所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括分压电路、并联积分电路和滤波电路，所述分压电路与所述电压传感器相连接，采用工频电压标定，满足不同电压等级的高压输电线路检测需要；所述并联积分电路与所述电流传感器相连接，将所述电流传感器输出的信号进行并联，再经积分电路输出可采集的电压信号；所述滤波电路采用低通滤波器滤除干扰信号。
4.根据权利要求3所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述感应供电单元包括一次绕组、二次绕组、保护模块、整流模块、蓄电池，所述一次绕组套接在所述输电线路上；所述保护单元采用瞬变抑制二极管，防止当所述输电线路发生故障时，所述感应供电单元感应出很高的冲击电压，造成危险；所述整流模块对输入的交流电压进行整流处理，稳压输出平滑的+5V直流电压；所述蓄电池采用锂电池，将所述感应供电单元的电能进行存储，确保所述雷电监测系统的供电可靠性；所述感应供电单元为所述信号采集单元、所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述信号传输单元提供可靠的直流电。
5.根据权利要求4所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述信号传输单元包括信号发射模块和信号接收模块，所述信号发射模块采用激光发射器将电压信号转换为光信号通过光纤传输至所述信号接收模块，所述信号接收模块采用光接收机通过光电二极管将输入的光信号转换成电信号输出。
6.根据权利要求5所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元和所述显示单元进行参数设置和信息查询；所述显示单元结合所述报警单元进行雷击报警。
7.根据权利要求6所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述雷电监测系统监测的信号上传至所述监控中心，接收来自所述监控中心的控制命令、天气信息。
8.根据权利要求7所述的一种基于感应供电的高压输电线路雷电监测系统，其特征在于，所述雷电监测系统具体有三种工作模式，分别为待机模式、预触发模式和触发模式，所述待机模式为所述雷电监测系统处于待机状态，不进行数据采集、判断，只有所述通信单元接受所述监控中心的控制信号；所述预触发模式为所述雷击监测系统进行数据采集，并与预先设定的电压值进行比较，进而判断是否发生雷击现象，若大于预先设定的电压值，所述雷电监测系统切换至所述触发模式；所述触发模式是在发生雷击时所述雷电监测系统所处的工作模式，实现信号的采集、处理和传输。
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Cited By (1)
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| CN113325219A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-31 | 北京时域智控技术有限公司 | 一种铁路系统异常电压监测装置 |
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