CN202432991U - 一种架空输电线路的弧垂监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种架空输电线路的弧垂监测系统，包括用于供电的供电装置，还包括：用于发出激光信号并当该激光信号遇到障碍物时能够反射回来的激光测距传感器；与所述激光测距传感器连接的用于记录所述激光测距传感器从发出到接收到激光信号的时间并根据该时间计算输电线路弧垂高度的主控装置；与所述主控装置连接的用于将所述弧垂高度发送至监控中心的通讯装置；其中，所述激光测距传感器设置在所述架空输电线路上，所述供电装置与所述主控装置电连接。该系统能够及时通过在线监测精确监测架空输电线路的弧垂高度，该监测系统的测量精度高，实用性强，降低维护人员的监管难度。
Description
技术领域
本实用新型属于电力监测领域，尤其涉及一种架空输电线路的弧垂监测系统。
背景技术
近年来，随着国民经济的快速发展，居民生产生活用电量激增，用电高峰期电网输送能力不足的瓶颈问题日益突出。使用超过标准设计容量的输电方式，会导致导线温度升高、弧垂降低，极易引起电力事故。通常解决此问题的方法是进行动态在线增容（DRL），即导线允许运行最高温度+70℃不变, 通过在线测量线路的导线温度、风速、日照强度和环境温度等, 计算并控制线路的载流量。该方法的优点是导线的现行运行标准不变, 线路运行安全性不变, 通过对导线温度和环境温度的在线监测，充分挖掘输电线路的隐性容量, 并且可以增大短时载流量，这是一种廉价、有效、安全的线路增容技术, 一般可增加线路输送容量约10%～ 30%。
由于DLR的使用，对线路安全的监控提出了更高的要求，导线温度实时监测系统可以保证电网运行并及时的监测到导线温度的变化。由于线路运行负荷和周围环境的变化都会造成输电线路弧垂的变化，过大的弧垂不但会造成事故隐患，也限制了线路的输送能力，特别是在输电线路交叉跨越和人烟密集的地段。因此要适时监测架空输电线路的弧垂状态。目前导线弧垂测量方法主要有两种：间接测量方法和超声波测量方法；间接测量高压输电导线弧垂方法主要基于复杂的数学模型，且假定输电导线为柔性抛物线模型，而高压输电导线通常为钢芯铝导线，实际情况与假象条件出入较大，导致该采用该测量方法测得弧垂与实际情况偏差较大。而采用超声波测量方法，超声波测距量程小，误差大，该测量技术易受外界环境因素影响，实用性不高。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供一种测量精度高，实用性高的架空输电线路的弧垂监测系统，能够适时对架空输电线路进行在线弧垂监测。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种架空输电线路的弧垂监测系统，包括用于供电的供电装置，还包括：用于发出激光信号并当该激光信号遇到障碍物时能够反射回来的激光测距传感器； 与所述激光测距传感器连接的用于记录所述激光测距传感器从发出到接收到激光信号的时间并根据该时间计算输电线路弧垂高度的主控装置；与所述主控装置连接的用于将所述弧垂高度发送至监控中心的通讯装置；
其中，所述激光测距传感器设置在所述架空输电线路上，所述供电装置与所述主控装置电连接。
优选地，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于控制所述供电装置定时给所述激光测距传感器供电的电源管理装置，所述激光测距传感器通过电源管理装置与所述主控装置电连接，所述电源管理装置与所述供电装置电连接。
优选地，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于控制所述供电装置按需给所述激光测距传感器供电的电源管理装置，所述激光测距传感器通过电源管理装置与所述主控装置电连接，所述电源管理装置与所述供电装置电连接。
优选地，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于校对所述弧垂监测系统与监控中心的时间使之保持一致的时钟，所述时钟与所述主控装置电连接。
优选地，所述主控装置还包括用于记录所述激光测距传感器从发出激光信号到接收到该激光信号时间的计时部件。
优选地，所述主控装置还包括根据记录的所述激光测距传感器从发出激光信号到接收到该激光信号的时间计算输电线路弧垂高度的计算部件。
优选地，所述通讯装置为GPRS通讯装置。
优选地，所述供电装置为太阳能电池组。
本实用新型实施例通过在架空输电线路上设置激光测距传感器，利用光速和激光测距传感器从发送激光到接收到该激光的时间可以计算得出架空输电线路的弧垂高度，能够及时通过在线监测精确监测架空输电线路的弧垂高度，该监测系统的测量精度高，实用性强，降低维护人员的监管难度。
附图说明
图1为本实用新型架空输电线路的弧垂监测系统的第一实施例的结构框图。
图2为本实用新型架空输电线路的弧垂监测系统的第二实施例的结构框图。
图3为本实用新型架空输电线路的弧垂监测系统的工作流程图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
请参见图1，图1为本实用新型架空输电线路的弧垂监测系统的一实施例结构图。本实施例提供的架空输电线路的弧垂监测系统，包括供电装置6、主控装置3、激光测距传感器1及通讯装置5；所述激光测距传感器1设置在所述输电线路上，所述激光测距传感器1、通讯装置5及供电装置6分别与所述主控装置3电连接。
所述激光测距传感器1用于发出激光信号并当该激光信号遇到障碍物时可反射回来，例如，激光测距传感器1发出一束激光，激光在传播途中遇到障碍物之后会反射回来，激光测距传感器就能接收到该束激光。
所述主控装置3，与所述激光测距传感器1连接，用于记录所述激光测距传感器1从发出到接收到激光信号的时间并根据该时间计算输电线路的弧垂高度。
所述通讯装置5，与所述主控装置3连接，用于将所述弧垂高度发送至监控中心。
所述激光测距传感器1设置在所述输电线路上，该激光测距传感器1可用于发射激光信号，所述激光信号到达地面之后会反射回来，激光测距传感器1就能接收到该激光信号，通过计算激光测距传感器1发出激光信号到接收到该激光信号的时间就能够计算得出架空输电线路弧垂高度值。
结合图2所示，图2示出了本实用新型架空输电线路的弧垂监测系统的第二实施例的结构图。优选地，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于给所述激光测距传感器1定时供电的电源管理装置2，所述激光测距传感器1通过电源管理装置2与所述主控装置3电连接，所述电源管理装置2与所述供电装置6电连接。该方案的目的是为了降低系统的功耗，延长系统的工作时间，例如，通过前期设定，可以将监测系统一天设置工作两次，如早上8:00工作一次，下午13:00工作一次，那么当每天的8:00和13:00时，主控装置3会自行控制开启电源管理装置2的工作，然后电源管理装置2就会控制供电装置6给所述激光测距传感器1供电使其进行工作，从而最终完成架空输电线路弧垂高度的采集和计算。
作为另一种优选方案，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于给所述激光测距传感器1按需供电的电源管理装置2，所述激光测距传感器1通过电源管理装置2与所述主控装置3电连接，所述电源管理装置2与所述供电装置6电连接。该优选方案的目的也是为了降低系统的功耗，延长系统的工作时间。例如，当监控中心工作人员需要了解架空输电线路的当前弧垂高度时，通过控制主控装置3发送测量指令，主控装置3发出测量指令激活所述电源管理装置2进行工作，从而电源管理装置2控制供电装置6给所述激光测距传感器1进行工作，从而最终实现在线测量架空输电线路的弧垂高度。
进一步地，为了保证架空输电线路的弧垂监测系统的工作时间与监控中心的时间保持一致，方便监测人员的在线操作和校对，优选地，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于校对弧垂监测系统与监控中心的时间使之保持一致的时钟，所述时钟与所述主控装置电连接。
优选地，所述主控装置3还包括用于记录所述激光测距传感器1从发出到接收到激光信号的时间的计时部件，该计时部件可使用现有的内嵌计时芯片实现，该计时部件记录激光测距传感器1从发出激光信号到接收到该激光信号的时间。进一步地，所述主控装置3还包括根据记录的所述激光测距传感器从发出到接收到激光信号的时间计算输电线路弧垂高度的计算部件，该计算部件为现有的能够实现逻辑计算的芯片，可实现简单的逻辑运算。根据计时部件记录的激光测距传感器1从发出到接收到激光信号的时间t和根据光在空气中的传播速度V可以计算得到架空输电线路的弧垂高度H为V*t/2。
所述主控装置3将所述计算得到的架空输电线路的弧垂高度H通过所述通讯装置5发送给监控中心。优选地，所述通讯装置5为GPRS通讯装置，与监控中心之间通过GPRS进行通讯。
以上实施例中的供电装置优选为太阳能电池组，将太阳能转化为电能存储在电池组中，避免了采用其他化学电池带来的环境污染。
下面，结合上述实施例，提供一种架空输电线路的弧垂监测系统的工作方法，如图3所示，当架空输电线路的弧垂监测系统安装完成后，整个系统按照以下步骤进行工作：
首先进入步骤S100，系统初始化并进入空闲状态。
步骤S200，系统等待是否有测量指令下达或定时时间是否到达，如果主控装置3接收到监控中心的控制发出测量指令或者按照预先设定达到了每天的在线监测时间，则系统进入下一步。
步骤S300，开启激光测距传感器测量弧垂；该步骤中，当有监测指令或者定时时间到达时，主控装置3开启激光测距传感器1进行工作发出激光信号，通过主控装置3内部的计时部件记录激光测距传感器1从发出激光信号到接收到激光信号的时间t。
步骤S400，监测系统对监测数据进行处理，即主控装置3通过计算部件根据时间t和光在空气中的传播速度V可以计算得到架空输电线路的弧垂高度H为V*t/2，并通过控制通讯装置5将所述弧垂高度发送给监控中心。
步骤S500，后台系统显示架空输电线路的弧垂信息，即监控中心可时时显示架空输电线路的弧垂高度。
本实用新型实施例能够在线实时监测架空输电线路的弧垂高度，及时将弧垂高度值信息发送至监控中心。可以便于监管人员及时或者按需获知架空输电线路的弧垂高度，降低维护人员的监管难度，及时了解架空输电线路的工作情况。
以上所列举的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种架空输电线路的弧垂监测系统，包括用于供电的供电装置，其特征在于，还包括：用于发出激光信号并当该激光信号遇到障碍物时能够反射回来的激光测距传感器； 与所述激光测距传感器连接的用于记录所述激光测距传感器从发出到接收到激光信号的时间并根据该时间计算输电线路弧垂高度的主控装置；与所述主控装置连接的用于将所述弧垂高度发送至监控中心的通讯装置；
其中，所述激光测距传感器设置在所述架空输电线路上，所述供电装置与所述主控装置电连接。
2.如权利要求1所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于控制所述供电装置定时给所述激光测距传感器供电的电源管理装置，所述激光测距传感器通过电源管理装置与所述主控装置电连接，所述电源管理装置与所述供电装置电连接。
3.如权利要求1所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于控制所述供电装置按需给所述激光测距传感器供电的电源管理装置，所述激光测距传感器通过电源管理装置与所述主控装置电连接，所述电源管理装置与所述供电装置电连接。
4.如权利要求1所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述架空输电线路的弧垂监测系统还包括用于校对所述弧垂监测系统与监控中心的时间使之保持一致的时钟，所述时钟与所述主控装置电连接。
5.如权利要求1所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述主控装置还包括用于记录所述激光测距传感器从发出激光信号到接收到该激光信号时间的计时部件。
6.如权利要求5所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述主控装置还包括根据记录的所述激光测距传感器从发出激光信号到接收到该激光信号的时间计算输电线路弧垂高度的计算部件。
7.如权利要求1所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述通讯装置为GPRS通讯装置。
8.如权利要求1所述的架空输电线路的弧垂监测系统，其特征在于，所述供电装置为太阳能电池组。
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