CN203464994U - 一种新型架空输电线路舞动监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型架空输电线路舞动监测装置。本实用新型包括加速度检测单元、信号预处理单元、数据采集处理单元、无线通信单元和供电感应电源。加速度信号通过信号预处理单元后送至微处理器进行采集处理，将运算结果以及系统各状态量一方面存入数据存储器中，以供以后数据调用检查，另一方面通过无线通信模块发送给主站，供地面监控人员实时掌握线路舞动情况。本实用新型为固态封装，具有发送数据量少，精度高，结构简单，使用方便，安全可靠，适用各种输电线路舞动的实时监控在线测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型架空输电线路舞动监测装置，适用于所有输电线路，包括高压，特高压输电线路。属于工业监测装置技术领域。
背景技术
舞动(Dancing或Galloping(驰振))是指输电线路在非平衡力的作用下产生低频率(0.1～5Hz)、大振幅(可达10m以上)的自激振动。输电线路舞动时轻者，会发生相间闪络，金具损坏，重者发生断线和倒塔等电网事故。因此对输电线路舞动的监测尤为重要。
目前对线路舞动情况的测量一直没有很好的方法。常用方法是通过摄像监控和加速度信号无线传输到上位机，再用上位机软件分析的方法。摄像监控方法因在低温情况时镜头会附有一层冰，很难正常监控，而且监控区域比较小，只能通过监控区域推测总体情况。而加速度信号的无线传输由于需要传输的数据量太大，传输负载重，信号分析不及时等缺点也不能很好的实时监控输电线路舞动情况。
发明内容
本实用新型提供了一种直接安装在电线上的输电线路舞动监测装置：该监测装置直接对安装点的舞动位移进行测量，能够及时的了解监测点的舞动情况。同时数据传输量少，并能对无线传输的控制指令进行接收。可以使线路维护和监控人员及时准确的掌握输电线路舞 动的情况，保证电力设备正常运行。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型架空输电线路舞动监测装置包括加速度检测单元、信号预处理单元、数据采集处理单元、无线通信单元和供电感应电源；所述加速度检测单元为加速度传感器(1)；所述信号预处理单元为电压跟随器(2)和低通滤波器(3)；所述数据采集处理单元包括微处理器(4)、数据存储器(5)、看门狗芯片(6)、实时时钟电路(7)、温度采集电路(8)和电源工作电压采样电路(9)；所述无线通信单元为Zigbee无线通信模块(10)；所述加速度检测单元和信号预处理单元相连，再和数据采集处理单元相连接；所述数据采集处理单元与无线通信单元相连接；所述供电感应电源为上述各单元提供电能；一种新型架空输电线路舞动监测装置的整体共同安装在一个塑料密封壳体内，该密封壳体的两端有穿过电线的端口。
所述加速度检测单元对输电线路导线上的舞动监测点的加速度进行检测。
加速度信号经过所述信号预处理单元滤除部分干扰线号后送至所述微处理器(4)滤波和积分处理得到位移信号并将积分后得到的位移信号进行离散傅立叶变换，得到三个最大的谐波振幅值及其对应的频率，再将快速傅里叶变换得到的三个位移状态信号连同工作电源电压，工作温度和时间信息一方面存储到数据存储器(5)，另一方面通过UART总线送至所述无线通信单元。
所述无线通信单元将位移状态信号、工作电源电压、工作温度和 时间信息通过Zigbee无线通信模块(10)发送至主站，并能对主站无线传输的控制指令进行接收，在主站控制下多个所述新型架空输电线路舞动监测装置同步采集并传输数据，具备网络授时功能。
本实用新型的有益效果是：
1.新型架空输电线路舞动监测装置满足国家电网的实际应用的要求，同时传输负载轻，主站接收数据量小，响应快，分析容易。提高对输电线路舞动的实时监测的能力。为电力系统的正常运行提供保障，同时减小因舞动而带来的损失。
2.整个装置结构简单，成本较低，易于实施。
附图说明
图1为本架空输电线路舞动测量装置结构框图。
图2为本架空输电线路舞动测量装置工作原理图。
图3为供电感应电源的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，一种新型架空输电线路舞动监测装置包括加速度检测单元、信号预处理单元、数据采集处理单元、无线通信单元和供电感应电源；所述加速度检测单元和信号预处理单元、数据采集处理单元相连接；所述数据采集处理单元与无线通信单元相连接；所述供电感应电源为上述各单元提供电能；该整体共同安装在一个塑料密封壳体内。该密封壳体的两端有穿过电线的端口。
如图2所示，一种新型架空输电线路舞动监测装置通过加速度传感器(1)采集加速度信号，信号经过电压跟随器(2)和低通滤波器 (3)滤除部分干扰信号，得到较为平滑的信号。再将得到的信号在微处理器(4)内部进行AD转换，滤波和两次积分得到正确位移信号。再将位移信号FFT运算得到振幅最大的三个值及其对应的频率。实时时钟电路(7)为系统计时，温度采集电路(8)采集环境温度，电源电压采样电路(9)采样工作电压。所得位移、时间、电压和温度数据一方面存储到数据存储器(5)中，以供以后数据调用检查，另一方面通过Zigbee无线通信模块(10)将其发送给主站，看门狗(6)用于监测微处理器系统运行的状态和系统的电压。整个装置实现实时监控，并能对主站无线传输的控制指令进行接收。
如图3，为供电感应电源部分。其实现了在导线正常电流范围内均能提供稳定的输出，在冲击电流下保护电源，并经整流滤波，降压模块后变为直流电，再经DC/DC模块后为系统供电，实现长期稳定运行，同时还具有便于安装拆卸的优点。
Claims (5)
1.一种新型架空输电线路舞动监测装置，其特征在于：本实用新型包括加速度检测单元、信号预处理单元、数据采集处理单元、无线通信单元和供电感应电源；所述加速度检测单元为加速度传感器(1)；所述信号预处理单元为电压跟随器(2)和低通滤波器(3)；所述数据采集处理单元包括微处理器(4)、数据存储器(5)、看门狗芯片(6)、实时时钟电路(7)、温度采集电路(8)和电源工作电压采样电路(9)；所述无线通信单元为Zigbee无线通信模块(10)；所述加速度检测单元和信号预处理单元相连，再和数据采集处理单元相连接；所述数据采集处理单元与无线通信单元相连接；所述供电感应电源为上述各单元提供电能；本实用新型的整体共同安装在一个塑料密封壳体内，该密封壳体的两端有穿过电线的端口。
2.根据权利要求1所述新型架空输电线路舞动监测装置，其特征在于：所述加速度检测单元对输电线路导线上的舞动监测点的加速度进行检测。
3.根据权利要求1所述一种新型架空输电线路舞动监测装置，其特征在于：加速度信号经过所述信号预处理单元滤除部分干扰线号后送至所述微处理器(4)处理得到位移信号并再变换分析，将变换分析后的位移状态信号连同工作电源电压，工作温度和时间信息一方面存储到数据存储器(5)，另一方面通过UART总线送至所述无线通信单元。
4.根据权利要求3所述一种新型架空输电线路舞动监测装置，其特征在于：所述变换分析后的位移状态信号是指将积分后得到的位移信号进行离散傅立叶变换，得到三个最大的谐波振幅值及其对应的频率。
5.根据权利要求1所述一种新型架空输电线路舞动监测装置，其特征在于：所述无线通信单元将位移状态信号、工作电源电压、工作温度和时间信息通过Zigbee无线通信模块(10)发送至主站，并能对主站无线传输的控制指令进行 接收，在主站控制下多个所述新型架空输电线路舞动监测装置同步采集并传输数据，具备网络授时功能。
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