CN201331339Y - 一种对输电线路杆塔倾斜监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，由数据采集终端，无线通讯网络和专家分析装置三部分组成，数据采集终端包括太阳能电池板给蓄电池充电，通过倾斜角传感器将信号输出给预处理单元，预处理单元将信号又输出给中央数据处理单元，中央数据处理单元通过无线通讯网络将信号再输出给专家分析装置的计算机，其结构合理，使用方便，通过无线接力GSM/CDMA/GPRS网络对数据进行传输，当出现异常情况时，装置会以多种方式发出预报警信息，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施，减少停电次数，提高供电的可靠性，保障电网安全运行，广泛用于供电电力监测装置。

Description

一种对输电线路杆塔倾斜监测装置

技术领域

本实用新型涉高压供电电力监测，特别适用于输电线路杆塔倾斜监测。

背景技术

当今输电线路分布点域广，地理、气象和环境复杂多样化，尤其是线路覆冰导致导线重力增加，使杆塔出现倾斜，为确保电网的安全、有效的运行，延长供电时间，有必要在输电线路杆塔上安装输电线路杆塔倾斜监测系统。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种结构合理，使用方便，能够对高压运行中的输电线路及杆塔进行在线、有效的监测现场温度及杆塔的倾斜参数，对异常情况，系统会以多种方式发出预报警，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施的输电线路杆塔倾斜监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，由数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其中所述的数据采集终端包括太阳能电池板给蓄电池充电，通过倾斜角传感器将信号输出给预处理单元，预处理单元将信号又输出给中央数据处理单元，中央数据处理单元通过无线通讯网络将信号再输出给专家分析装置的计算机。

所述的倾斜角传感器有两个，一个安装在杆塔的中部的中心线的2/3处，另一个安装在杆塔顶部的角钢上。

所述的中央数据处理单元由信号去噪、输电线路杆塔倾斜变化、现场信息的记录、发送及接收控制电路组成。

所述的专家分析装置的计算机由输电线路运行数据管理连接故障诊断电路、杆塔倾斜程度及前台装置控制电路组成。

通过在杆塔上安装倾斜角传感器，监测现场杆塔的倾斜角度数据信息，并将采集到的倾斜角度，通过无线网络实时的传送到专家分析装置中，专家分析装置可对采集到的数据信息进行存储、统计与分析，并将所有数据显示给用户，当出现异常情况时，系统会以多种方式发出预报警信息，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施。

技术指标为：

1、使用范围：

◆35kV～1000kV的交流输电线路杆塔倾斜状态监测

◆35kV～1000kV的直流输电线路杆塔倾斜状态监测

2、数据采集装置

◆抗干扰：防电磁、防尘、防水、防雷击；

◆低功耗：整机功耗3mA；

◆安装方便：特殊设计，带电安装；

◆免维护。

3、通讯网络及专家分析装置

◆人性化；

◆模块化；

◆扩展性强；

◆功能强大；

◆网络化；

◆多种报警方式。

4、技术参数

◆倾角测量角度范围：双轴≥±60°

◆倾角测量精度：≤±0.1°

◆倾角测量分辨率：±0.01°

◆装置低功耗3mA。

◆在连续阴雨没有阳光的条件下，装置可持续工作30天不断电。

◆太阳能电池输出电压：5.5～9V。

◆温度测量范围：-50℃-+75℃，灵敏度：0.5℃。

◆操作系统：WindowsXP、WindowsNT、Windows2000等。

◆整机使用寿命：十年以上。

本实用新型的有益效果是，通过倾斜角传感器，完成对杆塔沿线路方向和垂直于线路方向双向倾斜的实时监测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图；

图2为图1的数据采集终端示意图；

图3倾斜角传感器图；

图4电源转换电路图；

图5数据处理和主控制电路图；

图6时钟电路图。

具体实施方式

附图为本实用新型的实施例。

下面结合附图对发明内容作进一步说明：

参照图1、图2所示，一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，有数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其所述的数据采集终端包括太阳能电池板1给蓄电池2充电，通过倾斜角传感器3将信号输出给预处理单元4，预处理单元4将信号又输出给中央数据处理单元5，中央数据处理单元5通过无线通讯网络将信号再输出给专家分析装置计算机6；倾斜角传感器3有两个，一个安装在杆塔7的中部的中心线的2/3处，另一个安装在杆塔7顶部的角钢上，传感器信号都通过通信线路连接到预处理单元4；中央数据处理单元5由信号去噪、输电线路杆塔倾斜变化、现场信息的记录、发送及接收控制电路组成；专家分析装置的计算机6由输电线路运行数据管理连接故障诊断电路、杆塔7倾斜程度及前台装置控制电路组成。

图3为倾斜角传感器，倾斜角传感器的连接方法如下：

通过将倾斜角传感器3的底座8固定在杆塔7中部的中心线的2/3处和杆塔7顶部的角钢上，倾斜角传感器所测的信号通过信号输出线9连接到预处理单元4。

其技术特点如下：

1、通过硅微机械传感器测量以水平面为参面的双轴倾角变化。

2、数据通讯双工485接口。

3、通过双工485接口指令标定倾角水平零点。

4、外壳结构防水，抗外界干扰能力强。

数据采集终端功能：

1、采集处理现场温度及杆塔的倾斜角度参数。

2、以无线接力、CDMA/GPRS网络等方式与基站装置进行数据通讯

图4为电源转换电路图，集成电路模块IC3的1、2脚短接后介入电容C17的一端负极并接地，集成电路模块IC3的3、4脚短接后接入电容C17的另一端接正极，集成电路IC3的5、6、7脚短接后接入滤波电容C19的一端接正极，滤波电容C19的另一端接地。将供电电源转化为装置需要的电压量，为装置提供一个稳定的工作电压，并减少外界干扰对装置的影响。

图5为数据处理和主控制电路图，集成电路模块IC1、MSP430工作在1.8～3.6V电压下，有正常工作模式AM和4种低功耗工作模式，即LPM1、LPM2、LPM3、LPM4模式。微处理器可以方便地在各种工作模式之间切换。

在实际使用环境中，系统可根据现场不同的运行情况对装置的工作模式进行随时切换。

工作模式有高效模式：在监测中发现杆塔有异常情况时提高工作频率。

正常模式：此模式说明系统工作一切正常，监测的线路杆塔无异常情况发生。

低功耗模式：系统处于自动保护模式。

管理功能为系统可根据现场具体情况调整系统的工作模式如上述，可发挥系统的最佳性能。它根据所测倾斜角度、现场温度利用趋势分析技术，可以得出倾斜角度发展趋势，根据倾斜角传感器返回的数据，反映输电线路杆塔的安全状况。通过监测某一地区杆塔的运行情况，来监测杆塔倾倒的临界条件，同时与历史数据对比，指导检修或发出预警信号，其预警信号包括有声、光几种报警信号。

图6为时钟电路图，集成电路模块IC8的1脚接在电源VCC上，2、3脚分别与振荡器的两端连接，4脚接地，时钟电路的引脚5、6、7接入图6数据处理和主控制电路的串口17、18、22引脚上。时钟电路为数据采集终端提供一个准确的时间。

综上所述的传感器为倾斜角传感器3，该装置通过无线接力、CDMA/GPRS网络对数据进行传输到后台系统，监控人员看到信息后即可根据现场反映的实际情况采取预防措施。所述的中央数据处理单元5由信号去噪、输电线路杆塔倾斜信息及信息参数的记录、发送及接收控制电路。所述的专家分析装置的计算机6由输电线路运行数据管理信号连接到故障诊断、杆塔7的倾斜程度确定及前端装置控制电路上。

Claims (4)

1.一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，由数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其特征在于所述的数据采集终端包括太阳能电池板(1)给蓄电池(2)充电，通过倾斜角传感器(3)将信号输出给预处理单元(4)，预处理单元(4)将信号又输出给中央数据处理单元(5)，中央数据处理单元(5)通过无线通讯网络将信号再输出给专家分析装置的计算机(6)。

2.根据权利要求1所述的一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，其特征在于所述的倾斜角传感器(3)有两个，一个安装在杆塔(7)的中部的中心线的2/3处，另一个安装在杆塔(7)顶部的角钢上。

3.根据权利要求1所述的一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，其特征在于所述的中央数据处理单元(5)由信号去噪、输电线路杆塔倾斜变化、现场信息的记录、发送及接收控制电路组成。

4.根据权利要求1所述的一种对输电线路杆塔倾斜监测装置，其特征在于所述的专家分析装置的计算机(6)由输电线路运行数据管理连接故障诊断电路、杆塔(7)倾斜程度及前台装置控制电路组成。

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