CN202906584U - 高压输电线路在线监测装置的等电位供电及信号传输系统 - Google Patents

Abstract

高压输电线路在线监测装置的等电位供电及信号传输系统。系统直接从高压输电线路周围的电磁场中获取能量，具体实施方式是利用磁感应原理通过一个或多个线圈取能，或利用电场作用通过两个及以上的用绝缘体隔离开的导体取能。获取的电能通过适配器供给其他设备，如监测设备和信号传输设备。因为电源来自于高压输电线路周围的电磁场，所以系统自主供电，无须外接电源。监测装置输出的信号通过电光转换器转换为激光信号后用光纤传输。光纤可裹覆在高压输电线路的导线上，并延伸至距离最近的、位于地电位的光纤接续盒附近的高压输电线路处，再通过绝缘子将处于高压电位的光纤接到处于地电位的光纤接续盒中，信号通过已有的、处于地电位的光纤传送至远方的监测中心。或者，位于高压电位的光纤也可裹覆在高压输电线路上，并延伸至有低压电源和网络覆盖地附近的高压输电线路处，然后通过安装在高电位的无线网络发射器，传输到地面信号中继中心，最终实现信号的远程传输。

Description

高压输电线路在线监测装置的等电位供电及信号传输系统

技术领域

本实用新型涉及一种针对高压输电线路在线监测装置（如视频、导线温度、气象监测仪）的等电位供电及信号传输系统。该系统适用于安装在交通不便、通讯不畅、无低压电源供应且偏远无人地区的高压输电线路在线监测装置。 

背景技术

目前，高压输电线路的巡视通常是由人完成，一般每月进行一次例行巡视。对于交通和通讯不便的地区，巡线工作异常困难。国内的在线监测装置仅仅用于变电站或发电厂等有通信网络覆盖和有低压电源供电的地方。虽然也有使用3G无线网络进行远程视频传输的方法，但其带宽有限，且无法用于没有无线网络信号覆盖和无低压电源供应的地区。中国发明专利《一种运行绝缘子在线实时监测系统》（专利号02151623.5）涉及到了视频信号的传输，但是其传输方式使用无线电，需要在有接收基站的地方才可实现远程传输；而且摄像头的供电采用蓄电池和太阳能，电量有限、维护成本高且受天气影响。韩国的国际专利KR100820287虽然涉及到高压输电线路的视频监控和信号传输，但视频监控设备安装在输电塔上，处于地电位，且需要外接低压电源供电；另外，该专利的信号传输使用电力线载波通讯，带宽极为有限，且电力线载波通讯设备投资大。因此，目前全球范围内尚未有适用于无公用通讯网络覆盖、无低压电源供电的交通不便或无人地区的高压输电线路在线监测装置的供电及信号传输系统。 

发明内容

目前，高压输电线路的巡视通常是由人来完成，在偏远地区和山区的巡线工作异常困难。采用无人飞机等自动化机械巡线不可靠，且使用距离有限、成本高、受天气和环境影响大。采用3G无线网络信号传输的摄像头也受带宽低、公用信号覆盖范围小和无低压电源供电的限制，无法用于偏远地区。本实用新型提供一种高压输电线路在线监测装置的等电位供电和信号传输解决方案。监测设备包括视频、导线温度、气象等监测仪。此方案解决了偏远地区高压输电线路巡线困难的问题，可在交通不便、没有低压电源供应、没有无线通信网络覆盖的地区，对监测设备进行供电和信号传输，实现对这些地区的高压输电线路地远距离监测，减少巡线人员的工作量。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：针对高压输电线路在线监测装置的等电位供电及信号传输系统，包括供电装置、监测装置、信号传输装置和光纤，供电装置、监测装置、信号传输装置和光纤均安装在与高压输电线相同的电位上，供电装置为感应取能装置分别为监测装置和信号传输装置提供电能，监测装置与信号传输装置通过光纤连接，监测信号通过光纤进行远距离传输。上述的供电装置通过线圈感应取能或通过两个及以上的用绝缘体隔离开的导体感应取能，绝缘体包括空气，导体包括输电线路的导线本身。上述的供电装置感应获取的电能通过适配器转换为工作电源，分别供应给处于同一电位的监测装置和信号传输装置。监测装置的输出信号通过光电转换器(1)转换成激光信号，并通过光纤(2)进行传输。上述的传输方式包括：一、光纤(2)绕覆在导线上，延伸到安装有光纤接续盒的铁塔附近；通过一个连接高压电位和地电位的绝缘子(3)，牵至并接入位于地电位的光纤接续盒(4)，信号由地电位的光纤传送至远方的监测中心。二、光纤(2)绕覆在导线上，一直延伸到有低压电源供应和网络覆盖的地区，通过在高压电位上安装的光电转换器（1）和无线网络发射端(5)，将信号发射到地面，并由地面的无线网络接收端(6)和有线或无线网络进行信号中继和远距离传输。 

本实用新型的有益效果是，在交通不便、无人、无公共通信网覆盖、无低压电源供电等自然条件恶劣的地区，电源供应由系统直接从输电线周围的电磁场中获取能量，让高压输电线路在线监测系统的应用成为可能，实现监测系统的大容量数据采集和传输，并通过自主供电的方式，使监测设备的运行、信号采集、转换和传输均无须外接低压电源或电池（如蓄电池、太阳能等），从而大大延长了设备的维护周期。光纤通信具有带宽高、传输远、抗干扰能力强等优势。该系统的设计满足智能电网对高压输电线路进行远程实时监测的要求。最终实现对高压输电线路进行全天候实时远程监测 ，并减少巡线人员工作量。 

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型第一个示例的光纤传输系统示意图。 

图2是本实用新型第二个示例的无线网络传输系统示意图。 

图中1.安装在高电位的各类高压输电线路在线监测仪器、电光转换设备和高压取能装置，2.裹覆在高压输电线路上的光纤，3.连接高电位和地电位的绝缘子，4.位于地电位的光缆接续盒，5.在高压输电线路上安装的高压取能装置、光电转换器和无线网络发射端，6.在地面的信号中继中心。 

具体实施方式

在图1所示示例中，各类高压输电线路在线监测设备(1)由高压等电位取能装置(1)通过磁感应或电场作用取能，然后经过适配器供电。监测设备输出信号通过电光转换器(1)转换成激光信号。激光信号通过裹覆在高压输电线路上的光纤(2)传输。光纤牵至位于地电位的光纤接续盒(4)附近时，处于高电位的光纤借助一支连接高电位和地电位的绝缘子(3)将光纤接入处于地电位的光纤接续盒(4)。激光信号最终通过位于地电位的光纤传送至远方的监测中心。 

在图2所示的示例中，各类高压输电线路在线监测设备(1)由高压等电位取能装置(1)通过磁感应或电场作用取能，然后经过适配器供电。监测设备输出的信号，通过电光转换器(1)转换成激光信号。激光信号通过裹覆在高压输电线路上的光纤(2)传输。光纤延伸至有低压电源供电和通信网络覆盖的地区。通过光纤传送过来的激光信号经光电转换器转换为电信号，并由处于高电位的无线网络路由器将电信号转化为无线电并发射(5)；转换器和路由器均由安装在附近的高压等电位取能装置供电(5)。在地面上安装信号中继中心，由低压电源供电的无线网络接收端(6)接收由处于高电位的无线网络路由器发射的信号，然后通过当地已有的公共有线或无线网络进行信号中继，将信号传输至远方的监测中心。 

Claims (6)

1.一套针对高压输电线路在线监测装置的等电位供电及信号传输系统，包括供电装置、监测装置、信号传输装置和光纤，其特征是：供电装置、监测装置、信号传输装置和光纤均安装在与高压输电线相同的电位上，供电装置为感应取能装置分别为监测装置和信号传输装置提供电能，监测装置与信号传输装置通过光纤连接，监测信号通过光纤进行远距离传输。

2.根据权利要求1所述的高压输电线路在线监测装置的等电位供电和信号传输系统，其特征是：供电装置通过线圈感应取能或通过两个及以上的用绝缘体隔离开的导体感应取能，绝缘体包括空气，导体包括输电线路的导线本身。

3.根据权利要求2所述的高压输电线路在线监测装置的等电位供电和信号传输系统，其特征是：供电装置感应获取的电能通过适配器转换为工作电源，分别供应给处于同一电位的监测装置和信号传输装置。

4.根据权利要求1所述的高压输电线路在线监测装置的等电位供电和信号传输系统，其特征是：监测装置的输出信号通过光电转换器(1)转换成激光信号，并通过光纤(2)进行传输。

5.根据权利要求4所述的高压输电线路在线监测装置的等电位供电和信号传输系统，其特征是：光纤(2)绕覆在导线上，延伸到安装有光纤接续盒的铁塔附近；通过一个连接高压电位和地电位的绝缘子(3)，牵至并接入位于地电位的光纤接续盒(4)，信号由地电位的光纤传送至远方的监测中心。

6.根据权利要求4所述的高压输电线路在线监测装置的等电位供电和信号传输系统，其特征是：光纤(2)绕覆在导线上，一直延伸到有低压电源供应和网络覆盖的地区，通过在高压电位上安装的光电转换器（1）和无线网络发射端(5)，将信号发射到地面，并由地面的无线网络接收端(6)和有线或无线网络进行信号中继和远距离传输。

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