CN110646031A - 一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，包括前端采集系统和后台服务器，前端采集系统包括第一处理器、模拟信号采集模块、供电模块、数据传输模块和应力传感器，供电模块用于给前端采集系统供电，模拟信号采集模块用于采集耐张线夹的使用信息，应力传感器用于检测耐张线夹的应力，第一处理器同时与模拟信号采集模块、数据传输模块和应力传感器相连接，数据传输模块与后台服务器通信连接；后台服务器包括第二处理器、显示单元和存储单元，第二处理器同时和显示单元和存储单元相连接。实现耐张线夹有关应力、温度和视频信号的实时监测，并对线夹的运行状况进行评估，做出预警，为维修提供建议。

Description

一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统及方法

技术领域

本发明涉及输电线路与无损检测交叉技术领域，尤其是指一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统及方法。

背景技术

线夹是电网系统中一个关键元件之一。线夹的断裂，将导致电气输送的中断，严重时可能造成大面积的停电。更换一只线夹所涉及的人工及材料成本就高达数万元，而停电造成的国民经济损失更是不可估量。尽管目前国内多处出现了线夹开裂现象，但是尚无专门针对高压线夹的监测系统，也无法对线夹开裂事故进行提前预警，否则可以及时抢修减少损失。为此搭建一个针对高压线夹的监测系统对故障进行预警显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是克服背景技术中现有技术中的缺点，提供一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统及方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，包括前端采集系统和后台服务器，前端采集系统包括第一处理器、模拟信号采集模块、供电模块、数据传输模块和应力传感器，供电模块用于给前端采集系统供电，模拟信号采集模块用于采集耐张线夹的使用信息，应力传感器用于检测耐张线夹的应力，第一处理器同时与模拟信号采集模块、数据传输模块和应力传感器相连接，数据传输模块与后台服务器通信连接；后台服务器包括第二处理器、显示单元和存储单元，第二处理器同时和显示单元和存储单元相连接。通过对模拟信号和应力信号的采集，后台服务器可以进行实时监测，对线夹的运行状况进行评估，为维修提供建议。

作为一种优选方案，所述的前端采集系统还包括温度传感器，温度传感器与第一处理器相连接。

作为一种优选方案，所述的前端采集系统还包括摄像头，摄像头与第一处理器相连接。摄像头可以及时采集线夹的实际情况，使相关人员有直观的了解。

作为一种优选方案，所述的供电模块是太阳能供电模块。

作为一种优选方案，所述的第一处理器是基于ARM芯片的处理器。

作为一种优选方案，所述的后台服务器还包括有故障报警单元，故障报警单元与第二处理器相连接。

一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理方法，基于一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，前端采集系统采集线夹的应力、温度和视频信息，并将应力、温度和视频信息传输至后台服务器，应力、温度和视频信息经过后台服务器处理后，显示单元显示应力、温度和视频信息，存储单元存储应力、温度和视频信息；同时后台服务器将应力、温度信息与存储的应力、温度值相比较，一旦应力、温度信息与应力、温度值的差值超过了设定的阈值，则判断耐张线夹情况异常，故障报警单元发出报警提醒相关人员。

作为一种优选方案，耐张线夹的应力值与温度值正比例相关，设定正常情况下正比例值为a，若应力、温度信息与应力、温度值的差值未超过设定的阈值，但正比例值与a的差值超过了设定的第二阈值，则判断耐张线夹情况异常，故障报警单元发出报警提醒相关人员。正常情况下，耐张线夹的应力值与温度值正比例相关，正比例值和正常情况下相差过大，则表明耐张线夹异常。此设计进一步提高了检测的稳定性。

本发明的有益效果是，耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统及方法实现耐张线夹有关应力、温度和视频信号的实时监测，并对线夹的运行状况进行评估，做出预警，为维修提供建议。

附图说明

图1是本发明的电路原理连接图。

其中：1、前端采集系统，2、后台服务器，11、第一处理器，12、模拟信号采集模块，14、数据传输模块，15、应力传感器，16、温度传感器，17、摄像头，21、第二处理器，22、显示单元，23、存储单元，24、故障报警单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

实施例：一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，如图1所示，包括前端采集系统1和后台服务器2，前端采集系统包括第一处理器11、模拟信号采集模块12、供电模块、数据传输模块13和应力传感器14，供电模块用于给前端采集系统供电，模拟信号采集模块用于采集耐张线夹的使用信息，应力传感器用于检测耐张线夹的应力，第一处理器同时与模拟信号采集模块、数据传输模块和应力传感器相连接，数据传输模块与后台服务器通信连接；后台服务器包括第二处理器21、显示单元22和存储单元23，第二处理器同时和显示单元和存储单元相连接。所述的前端采集系统还包括温度传感器16，温度传感器与第一处理器相连接。所述的前端采集系统还包括摄像头17，摄像头与第一处理器相连接。所述的供电模块是太阳能供电模块。所述的第一处理器是基于ARM芯片的处理器。所述的后台服务器还包括有故障报警单元24，故障报警单元与第二处理器相连接。

前端采集系统软件基于stm32f103芯片进行开发，包括基于SPI协议的模拟信号读取子程序，基于USART协议的4G传输模块通信子程序，基于stm32f103内部RTC开发的定时重启以及校准时间子程序。后台服务器软件基于c#语言开发，包括用户管理功能模块，基于数据库的数据管理功能模块，线夹运行状况显示功能模块，安全评估功能模块。

系统使用FTP传输文件的方式，实现前端采集系统与后台服务器的高效稳定可靠的数据传输，同时使前端采集系统高内聚、低耦合，对不同的监测对象，本系统做少量修改即可投入使用。还引入图像处理技术，自动判断外部裂纹，综合应变、温度，进行故障预警，减少人的参与，增强监测系统的智能性，实现全天候、少人值守的设计目标。

一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理方法，基于一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，前端采集系统采集线夹的应力、温度和视频信息，并将应力、温度和视频信息传输至后台服务器，应力、温度和视频信息经过后台服务器处理后，显示单元显示应力、温度和视频信息，存储单元存储应力、温度和视频信息；同时后台服务器将应力、温度信息与存储的应力、温度值相比较，一旦应力、温度信息与应力、温度值的差值超过了设定的阈值，则判断耐张线夹情况异常，故障报警单元发出报警提醒相关人员。、

耐张线夹的应力值与温度值正比例相关，设定正常情况下正比例值为a，若应力、温度信息与应力、温度值的差值未超过设定的阈值，但正比例值与a的差值超过了设定的第二阈值，则判断耐张线夹情况异常，故障报警单元发出报警提醒相关人员。

Claims (8)

1.一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，包括前端采集系统和后台服务器，前端采集系统包括第一处理器、模拟信号采集模块、供电模块、数据传输模块和应力传感器，供电模块用于给前端采集系统供电，模拟信号采集模块用于采集耐张线夹的使用信息，应力传感器用于检测耐张线夹的应力，第一处理器同时与模拟信号采集模块、数据传输模块和应力传感器相连接，数据传输模块与后台服务器通信连接；后台服务器包括第二处理器、显示单元和存储单元，第二处理器同时和显示单元和存储单元相连接。

2.根据权利要求1所述的一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，所述的前端采集系统还包括温度传感器，温度传感器与第一处理器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，所述的前端采集系统还包括摄像头，摄像头与第一处理器相连接。

4.根据权利要求3所述的一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，所述的供电模块是太阳能供电模块。

5.根据权利要求1所述的一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，所述的第一处理器是基于ARM芯片的处理器。

6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，所述的后台服务器还包括有故障报警单元，故障报警单元与第二处理器相连接。

7.一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理方法，基于一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理系统，其特征是，前端采集系统采集线夹的应力、温度和视频信息，并将应力、温度和视频信息传输至后台服务器，应力、温度和视频信息经过后台服务器处理后，显示单元显示应力、温度和视频信息，存储单元存储应力、温度和视频信息；同时后台服务器将应力、温度信息与存储的应力、温度值相比较，一旦应力、温度信息与应力、温度值的差值超过了设定的阈值，则判断耐张线夹情况异常，故障报警单元发出报警提醒相关人员。

8.根据权利要求7所述的一种耐张线夹的在线监测与安全运行管理方法，其特征是，耐张线夹的应力值与温度值正比例相关，设定正常情况下正比例值为a，若应力、温度信息与应力、温度值的差值未超过设定的阈值，但正比例值与a的差值超过了设定的第二阈值，则判断耐张线夹情况异常，故障报警单元发出报警提醒相关人员。

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