CN114002569B - 一种输电线路风速监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路风速监测系统，包括杆塔、电线、固定座、摄像监控装置、风向风速检测仪、定位模组、通信模块一、主控制器、线路张紧监测调节装置和线路舞动监测装置，所述电线依次贯穿设于多组杆塔上，所述固定座固接设于杆塔上，所述风向风速检测仪、摄像监控装置设于固定座上壁，所述固定座下壁设有控制箱，所述定位模组、通信模块一和主控制器设于控制箱内，所述杆塔两侧对称设有导线架，所述线路张紧监测调节装置设于导线架上，所述线路舞动监测装置设于电线中部。本发明属于电力监测技术领域，具体是提供了一种便于对电线张紧程度进行调节检测，便于对输电线路舞动、风偏状况进行监测的输电线路风速监测系统。
Description
技术领域
本发明属于电力监测技术领域，具体是指一种输电线路风速监测系统。
背景技术
目前，处于野外的高压输电线路杆塔可能由于风力等原因导致损毁。每年各地都有局部地区遭遇风灾导致倒杆停电事故发生，而导致杆塔损毁的风力，可能是由于地形等因素形成的高强度阵风。这种特定地点、突发性的风力在气象部门是没有记录和预测的。所以有必要研究一种系统，对杆塔所处位置进行风力测量并记录，同时能及时传送至监控主机，以便在故障发生时及时处理、故障发生后进行事故分析。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明提供了一种便于对输电线路风速进行全方位24小时监控，便于对电线张紧程度进行调节检测，便于对输电线路舞动、风偏状况进行监测的输电线路风速监测系统。
本发明采取的技术方案如下：本发明输电线路风速监测系统，包括杆塔、电线、固定座、摄像监控装置、风向风速检测仪、定位模组、通信模块一、主控制器、线路张紧监测调节装置和线路舞动监测装置，所述电线依次贯穿设于多组杆塔上，所述固定座固接设于杆塔上，所述风向风速检测仪设于固定座上壁，风向风速检测仪检测杆塔周围的风向和风速，所述摄像监控装置设于固定座上壁，摄像监控装置对杆塔和电线进行监控和图像采集，便于对杆塔和电线进行分析监控，所述固定座下壁设有控制箱，所述定位模组、通信模块一和主控制器设于控制箱内，所述杆塔两侧对称设有导线架，所述电线贯穿设于导线架上，所述线路张紧监测调节装置设于导线架上，电线贯穿线路张紧监测调节装置，所述线路舞动监测装置设于电线中部，线路舞动监测装置便于检测电线的舞动状况，所述主控制器分别与通信模块一、定位模组、摄像监控装置、风向风速检测仪、线路张紧监测调节装置和线路舞动监测装置电性连接，所述摄像监控装置包括电推杆、监控固定架、高清摄像头、夜视摄像头和全景摄像头，所述电推杆设于固定座上壁，所述监控固定架设于电推杆上端，所述高清摄像头、夜视摄像头和全景摄像头设于监控固定架上，通过高清摄像头、夜视摄像头和全景摄像头便于对输电线路进行24小时全方位监控，所述线路张紧监测调节装置包括张紧箱、张紧轴、张紧电机、监测杆、测力计和监测套环，所述张紧箱设于导线架侧壁，所述张紧箱远离导线架的一侧侧壁设有滑动通孔，所述张紧轴转动设于张紧箱内，所述张紧电机设于张紧箱侧壁，张紧电机的输出轴贯穿张紧箱与张紧轴连接，所述监测杆设于张紧箱远离导线架一侧上壁，所述监测套环设于监测杆下壁，测力计设于检测套环与监测杆之间，所述电线的一端贯穿张紧箱侧壁且与张紧箱侧壁固接，电线绕设于张紧轴上，电线的另一端依次穿过滑动通孔和监测套环设于张紧箱外，通过测力计测量电线对监测套环的拉力从而判断电线的张紧程度，当电线松弛时，电线在重力作用下拉动监测套环向下，测力计受力大，当电线张紧时，电线对监测套环的拉力减小；所述线路舞动监测装置包括监测外壳、MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、舞动控制器和通信模块二，所述监测外壳设于电线上，所述MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、舞动控制器和通信模块二设于监测外壳内，所述舞动控制器分别与MEMS陀螺仪、MEMS加速度计和通信模块二电性连接，MEMS陀螺仪、MEMS加速度计对电线舞动的角速度和角加速度数据进行监测采集并发送给舞动控制器，舞动控制器通过通信模块二将数据发送至监控终端进行分析处理。
进一步地，所述固定座上设有太阳能电池，所述控制箱内设有主电池，所述太阳能电池分别与主电池、主控制器电性连接，太阳能电池和主电池为系统供电。
进一步地，所述控制箱侧壁设有天线，所述天线贯穿控制箱侧壁与通信模块一电性连接。
进一步地，所述通信模块一和通信模块二为LoRa无线通信模块。
进一步地，所述监测外壳内设有锂电池，所述锂电池分别与MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、舞动控制器和通信模块二电性连接。
进一步地，所述定位模组为GPS定位模组和北斗定位模组的一种或多种。
进一步地，所述摄像监控装置对称设于杆塔两侧的固定座上壁，对称设于两侧的摄像监控装置便于对杆塔两侧的环境及电线进行监控，实现对输电线路的全方位检测，便于精准监控输电线路舞动、风偏情况。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案输电线路风速监测系统设计合理，通过风速风险检测仪对杆塔周边风速风向进行检测，通过MEMS陀螺仪、MEMS加速度计对电线线路随风舞动状况进行监测，通过线路张紧监测调节装置对电线线路张紧程度进行监测和调节，在遇到大风时，降低电线线路故障几率，对称设置的摄像监控装置便于对杆塔和杆塔两侧电线线路进行全方位24小时监控，方便监测输电线路风速。
附图说明
图1为本发明输电线路风速监测系统结构示意图；
图2为本发明输电线路风速监测系统的线路张紧监测调节装置剖视图；
图3为本发明输电线路风速监测系统的线路舞动监测装置剖视图；
图4为本发明输电线路风速监测系统的控制箱内部结构示意图；
图5为本发明输电线路风速监测系统的摄像监控装置侧视图。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：1、杆塔，2、电线，3、固定座，4、摄像监控装置，5、风向风速检测仪，6、定位模组，7、通信模块一，8、主控制器，9、线路张紧监测调节装置，10、线路舞动监测装置，11、控制箱，12、导线架，13、电推杆，14、监控固定架，15、高清摄像头，16、夜视摄像头，17、全景摄像头，18、张紧箱，19、张紧轴，20、张紧电机，21、监测杆，22、测力计，23、监测套环，24、滑动通孔，25、监测外壳，26、MEMS陀螺仪，27、MEMS加速度计，28、舞动控制器，29、通信模块二，30、太阳能电池，31、主电池，32、天线，33、锂电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，本发明输电线路风速监测系统，包括杆塔1、电线2、固定座3、摄像监控装置4、风向风速检测仪5、定位模组6、通信模块一7、主控制器8、线路张紧监测调节装置9和线路舞动监测装置10，所述电线2依次贯穿设于多组杆塔1上，所述固定座3固接设于杆塔1上，所述风向风速检测仪5设于固定座3上壁，风向风速检测仪5检测杆塔1周围的风向和风速，所述摄像监控装置4设于固定座3上壁，所述固定座3下壁设有控制箱11，所述定位模组6、通信模块一7和主控制器8设于控制箱11内，所述杆塔1两侧对称设有导线架12，所述电线2贯穿设于导线架12上，所述线路张紧监测调节装置9设于导线架12上，电线2贯穿线路张紧监测调节装置9，所述线路舞动监测装置10设于电线2中部，所述主控制器8分别与通信模块一7、定位模组6、摄像监控装置4、风向风速检测仪5、线路张紧监测调节装置9和线路舞动监测装置10电性连接，所述摄像监控装置4包括电推杆13、监控固定架14、高清摄像头15、夜视摄像头16和全景摄像头17，所述电推杆13设于固定座3上壁，所述监控固定架14设于电推杆13上端，所述高清摄像头15、夜视摄像头16和全景摄像头17设于监控固定架14上，所述线路张紧监测调节装置9包括张紧箱18、张紧轴19、张紧电机20、监测杆21、测力计22和监测套环23，所述张紧箱18设于导线架12侧壁，所述张紧箱18远离导线架12的一侧侧壁设有滑动通孔24，所述张紧轴19转动设于张紧箱18内，所述张紧电机20设于张紧箱18侧壁，张紧电机20的输出轴贯穿张紧箱18与张紧轴19连接，所述监测杆21设于张紧箱18远离导线架12一侧上壁，所述监测套环23设于监测杆21下壁，测力计22设于检测套环与监测杆21之间，所述电线2的一端贯穿张紧箱18侧壁且与张紧箱18侧壁固接，电线2绕设于张紧轴19上，电线2的另一端依次穿过滑动通孔24和监测套环23设于张紧箱18外；所述线路舞动监测装置10包括监测外壳25、MEMS陀螺仪26、MEMS加速度计27、舞动控制器28和通信模块二29，所述监测外壳25设于电线2上，所述MEMS陀螺仪26、MEMS加速度计27、舞动控制器28和通信模块二29设于监测外壳25内，所述舞动控制器28分别与MEMS陀螺仪26、MEMS加速度计27和通信模块二29电性连接。
其中，所述固定座3上设有太阳能电池30，所述控制箱11内设有主电池31，所述太阳能电池30分别与主电池31、主控制器8电性连接；所述控制箱11侧壁设有天线32，所述天线32贯穿控制箱11侧壁与通信模块一7电性连接；所述通信模块一7和通信模块二29为LoRa无线通信模块；所述监测外壳25内设有锂电池33，所述锂电池33分别与MEMS陀螺仪26、MEMS加速度计27、舞动控制器28和通信模块二29电性连接；所述定位模组6为GPS定位模组6和北斗定位模组6的一种或多种。
所述摄像监控装置4对称设于杆塔1两侧的固定座3上壁，对称设于两侧的摄像监控装置4便于对杆塔1两侧的环境及电线2进行监控，实现对输电线2路的全方位检测，便于精准监控输电线2路舞动、风偏情况。
具体使用时，太阳能电池30将光源转换为电能存储至主电池31内，主电池31为摄像监控装置4、风向风速检测仪5、定位模组6、通信模块一7、主控制器8、线路张紧监测调节装置9供电，锂电池33为线路舞动监测装置10供电使其工作，主控制器8控制风速风向检测仪实时监测杆21塔1周边风速风向并采集风速风向数据，主控制器8控制高清摄像头15、夜视摄像头16和全景摄像头17工作采集图像信息，通过高清摄像头15、夜视摄像头16和全景摄像头17便于对输电线2路进行24小时全方位监控，主控制器8控制通信模块一7将采集的风速风向数据和图像信息实时传输至监控终端，方便分析处理，当需要调节摄像监控装置4时，通过通信模块一7远程发送指令给主控制器8控制电推杆13伸缩带动摄像监控装置4调节高度，便于远程调节监控角度，同时主控制器8控制测力计22实时检测电线2对测力计22的拉力值并通过通信模块一7实时将拉力值发送给监控终端，工作人员根据拉力值结合摄像监控装置4的监控视频判断电线2张紧程度，当电线2松弛时，电线2在重力作用下拉动监测套环23向下，测力计22受力大，当电线2张紧时，电线2对监测套环23的拉力减小，工作人员通过通信模块一7远程发送指令给主控制器8控制张紧电机20转动从而带动张紧轴19转动，张紧轴19带动电线2靠近滑动通孔24一侧收放从而对电线2进行张紧，舞动控制器28控制MEMS陀螺仪26、MEMS加速度计27对电线2舞动的角速度和角加速度数据进行监测采集并通过通信模块二29发送到监控终端进行分析处理，当出现异常状况时，主控制器8控制定位模组6定位并将定位信息通过通信模块一7发送给监控终端，有效监测输电线2路风速，提高输电线2路的安全。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种输电线路风速监测系统，其特征在于：包括杆塔、电线、固定座、摄像监控装置、风向风速检测仪、定位模组、通信模块一、主控制器、线路张紧监测调节装置和线路舞动监测装置，所述电线依次贯穿设于多组杆塔上，所述固定座固接设于杆塔上，所述风向风速检测仪设于固定座上壁，所述摄像监控装置设于固定座上壁，所述固定座下壁设有控制箱，所述定位模组、通信模块一和主控制器设于控制箱内，所述杆塔两侧对称设有导线架，所述电线贯穿设于导线架上，所述线路张紧监测调节装置设于导线架上，电线贯穿线路张紧监测调节装置，所述线路舞动监测装置设于电线中部，所述主控制器分别与通信模块一、定位模组、摄像监控装置、风向风速检测仪、线路张紧监测调节装置和线路舞动监测装置电性连接，所述摄像监控装置包括电推杆、监控固定架、高清摄像头、夜视摄像头和全景摄像头，所述电推杆设于固定座上壁，所述监控固定架设于电推杆上端，所述高清摄像头、夜视摄像头和全景摄像头设于监控固定架上，所述线路张紧监测调节装置包括张紧箱、张紧轴、张紧电机、监测杆、测力计和监测套环，所述张紧箱设于导线架侧壁，所述张紧箱远离导线架的一侧侧壁设有滑动通孔，所述张紧轴转动设于张紧箱内，所述张紧电机设于张紧箱侧壁，张紧电机的输出轴贯穿张紧箱与张紧轴连接，所述监测杆设于张紧箱远离导线架一侧上壁，所述监测套环设于监测杆下壁，测力计设于检测套环与监测杆之间，所述电线的一端贯穿张紧箱侧壁且与张紧箱侧壁固接，电线绕设于张紧轴上，电线的另一端依次穿过滑动通孔和监测套环设于张紧箱外，所述线路舞动监测装置包括监测外壳、MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、舞动控制器和通信模块二，所述监测外壳设于电线上，所述MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、舞动控制器和通信模块二设于监测外壳内，所述舞动控制器分别与MEMS陀螺仪、MEMS加速度计和通信模块二电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路风速监测系统，其特征在于：所述固定座上设有太阳能电池，所述控制箱内设有主电池，所述太阳能电池分别与主电池、主控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路风速监测系统，其特征在于：所述控制箱侧壁设有天线，所述天线贯穿控制箱侧壁与通信模块一电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路风速监测系统，其特征在于：所述通信模块一和通信模块二为LoRa无线通信模块。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路风速监测系统，其特征在于：所述监测外壳内设有锂电池，所述锂电池分别与MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、舞动控制器和通信模块二电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路风速监测系统，其特征在于：所述定位模组为GPS定位模组和北斗定位模组的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种输电线路风速监测系统，其特征在于：所述摄像监控装置对称设于杆塔两侧的固定座上壁。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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