CN111458716A - 一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，包括至少一组激光测距模块，所述的激光测距模块包括带无线通信功能的激光测距传感器，设置在架空线的警示球底部，所述的激光测距传感器向下发出激光信号，所述的激光信号通过下方的参照物返回，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，激光测距传感器发出报警信号。与现有技术相比，本发明采用激光测距模块，对其与参考物之间的距离进行测量，此种方式测得的数据受外界影响小，无须人工巡检，可靠性高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及配电网维保领域，尤其是涉及一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置。
背景技术
架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常所称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输送或交换电能，构成各种电压等级的电力网络或配电网。
架空线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，容易受到气温变化、强风暴侵袭、结冰荷载以及跨越江河时可能遇到的洪水等影响。当架空线路在寒冷条件下，由于空气中水分在导线表面凝结，导致导线表面结冰，最终会导致线路变形、断裂。
现有采用无人机巡检或摄像头进行红外图像检测，通过对图像进行处理得到覆冰厚度结果，此种方式需要经过大量计算，且需要配置摄像头，成本高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，在架空线积雪或覆冰达到一定重量的时候即可检测，无须机器巡检，成本低。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
作为第一种方案：一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，包括至少一组激光测距模块，所述的激光测距模块包括带无线通信功能的激光测距传感器，设置在架空线的警示球底部，所述的激光测距传感器向下发出激光信号，所述的激光信号通过下方的参照物返回，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，激光测距传感器发出报警信号。
所述的激光测距模块带有太阳能电池板，所述的太阳能电池板与激光测距传感器连接。
所述的太阳能电池板为柔性电池板，固定在警示球表面。
所述的激光测距模块还包括与太阳能电池板连接的GPS芯片。
本发明还提供另一种方案：一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，包括至少一组激光测距模块和警示球，所述的激光测距模块包括带无线通信功能的激光测距传感器，设置在架空线的警示球底部，所述的激光测距传感器向下发出激光信号，所述的激光信号通过下方的参照物返回，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，激光测距传感器发出报警信号。
所述的警示球底部带有配重筒，所述的激光测距模块的光路与配重筒轴线的方向平行。
所述的激光测距模块带有太阳能电池板，所述的太阳能电池板与激光测距传感器连接。
所述的太阳能电池板为固定在警示球表面的柔性电池板。
所述的警示球外部套有透明保护层，所述的太阳能电池板位于透明保护层内。
所述的激光测距模块还包括与太阳能电池板连接的GPS芯片。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)采用激光测距模块，对其与参考物之间的距离进行测量，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，表示架空线被积雪或覆冰压得越来越低，则激光测距传感器发出报警信号。此种方式测得的数据受外界影响小，无须人工巡检，可靠性高，成本低。
(2)采用太阳能电池板供电，无需外接电源。
(3)具有GPS定位功能，能快速定位。
(4)警示球底部带有配重筒，激光测距模块的光路与配重筒轴线的方向平行，配重筒既可以防止警示球转动，影响距离测量值，又可以防止积雪对发射头造成阻挡。
(5)警示球外部套有透明保护层，太阳能电池板位于透明保护层内，即使透明保护层外部有部分覆冰或积雪，阳光依然可以通过折射、反射等方式照射到电池板上，提高能源利用率。
附图说明
图1为本实施例1基于测距的配电网架空线覆冰检测装置的原理示意图；
附图标记：
1为警示球；2为太阳能电池板；3为配重筒；4为水泥地面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，包括一组激光测距模块和警示球1，激光测距模块包括带无线通信功能的激光测距传感器，设置在架空线的警示球1底部，激光测距传感器向下发出激光信号，激光信号通过下方的参照物返回，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，激光测距传感器通过无线模块发出报警信号。无线通信模块可采用GSM芯片，例如SIMCOM800L模块，实现低功耗数据信息传输。
警示球1底部带有配重筒3，激光测距模块的光路与配重筒3轴线的方向平行，配重筒3宜采用不透光的非金属材质，以免引起尖端放电。
激光测距模块带有太阳能电池板2，太阳能电池板2与激光测距传感器连接。
太阳能电池板2为固定在警示球1表面的柔性电池板。
警示球1外部套有透明保护层，太阳能电池板2位于透明保护层内，即使透明保护层外部有部分覆冰或积雪，阳光依然可以通过折射、反射等方式照射到电池板上，提高能源利用率。
激光测距模块还包括与太阳能电池板2连接的GPS芯片。
参照物通常为平整而坚硬的地面或物体表面，且不会频繁变动位置，例如水泥地面4、变电箱顶部等。也可以单独设置一个距离架空线较近的参照物，这样激光测量距离受大雪的影响较小。
设定的报警条件：在某段较长连续时间内，距离越来越小，或者将一段较长的连续时间离散成多个时间片段，每计算个时间片段内的距离平均值，若平均值越来越小，则极有可能是因为积雪或者覆冰越来越重，导致架空线被压得越来越低。由于测量的是连续变化趋势，则排除了由大风引起的晃动或者底部参照物被别的移动物体临时遮挡或者传输路径上有大雪、冰雹干扰造成的错误数据。
为防止晃动或滑动带来的误差，警示球与架空线固定连接，可通过现有的一些紧固夹来固定，或者对警示球内部与架空线连接的的固定槽进行适应性改进，可参考已有的专利文献。
警示球指的是输电线上挂上彩色的球，能使人眼准确的识别出高压线所在的位置，避免航空飞行器误撞上高压线而发生安全事故。
实施例2
与实施例1不同的是，警示球1和激光测距模块设置三组，通过综合三个装置的报警结果判断是否确实存在积雪或覆冰严重的情况。
Claims (10)
1.一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，包括至少一组激光测距模块，所述的激光测距模块包括带无线通信功能的激光测距传感器，设置在架空线的警示球底部，所述的激光测距传感器向下发出激光信号，所述的激光信号通过下方的参照物返回，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，激光测距传感器发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的激光测距模块带有太阳能电池板，所述的太阳能电池板与激光测距传感器连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的太阳能电池板为柔性电池板，固定在警示球表面。
4.根据权利要求2所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的激光测距模块还包括与太阳能电池板连接的GPS芯片。
5.一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，包括至少一组激光测距模块和警示球，所述的激光测距模块包括带无线通信功能的激光测距传感器，设置在架空线的警示球底部，所述的激光测距传感器向下发出激光信号，所述的激光信号通过下方的参照物返回，当激光测距传感器与参照物之间的距离变化趋势符合设定条件时，激光测距传感器发出报警信号。
6.根据权利要求5所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的警示球底部带有配重筒，所述的激光测距模块的光路与配重筒轴线的方向平行。
7.根据权利要求5所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的激光测距模块带有太阳能电池板，所述的太阳能电池板与激光测距传感器连接。
8.根据权利要求6所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的太阳能电池板为固定在警示球表面的柔性电池板。
9.根据权利要求7所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的警示球外部套有透明保护层，所述的太阳能电池板位于透明保护层内。
10.根据权利要求7所述的一种基于测距的配电网架空线覆冰检测装置，其特征在于，所述的激光测距模块还包括与太阳能电池板连接的GPS芯片。
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