CN203605899U

CN203605899U - 一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统

Info

Publication number: CN203605899U
Application number: CN201320740276.4U
Authority: CN
Inventors: 张秀再; 范江琪; 张一波; 杜蒙
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-11-22

Abstract

本实用新型属于自动监测技术领域，具体涉及一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统。该系统包括主控模块、压力感应模块、无线通信模块、供电模块、报警模块，以及一个支撑装置；该支撑装置包括基座、第一支架和第二支架；第一支架支撑在基座上，第二支架支撑在第一支架的右侧，基座上设有主控模块和无线通信模块，第一支架的左侧设置供电模块，第一支架的右侧设置报警模块，第一支架与第二支架之间设置压力感应模块，第一支架顶部还设有称重平台；所述压力感应模块、无线通信模块、供电模块以及报警模块分别与主控模块相连。

Description

一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统

技术领域

本实用新型属于自动监测技术领域，具体涉及一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统。

背景技术

在寒冷的冬天，遇上大雪天气，高压电力传输线路上经常会落有积雪，如果积雪越来越厚，将会严重危害到输电线路的安全运行，造成输电线路倒塔、断线、金具损坏、绝缘子串闪络等严重事故，甚至电网瘫痪。2008年初我国湖南、江西等数省遭受50年一遇的大雪灾害，导致输电杆塔大面积倒塌，电网几乎损失殆尽，持续十数日的大停电，更引发多条铁路停运，此次罕见的特大雪灾害造成的直接经济损失超过1111亿元。

发明内容

本实用新型提供一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统，使用单片机作为主控芯片，通过称重传感器实时监测高压电力线上积雪的厚度，当所测厚度值变化时，再通过无线通信模块将最新测量值发送到监控中心，以便地面工作人员准确地了解高压线上积雪的危险状况。

本实用新型技术方案如下：

一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统，其特征在于，该系统包括主控模块、压力感应模块、无线通信模块、供电模块、报警模块，以及一个支撑装置；该支撑装置包括基座、第一支架和第二支架；第一支架支撑在基座上，第二支架支撑在第一支架的右侧，基座上设有主控模块和无线通信模块，第一支架的左侧设置供电模块，第一支架的右侧设置报警模块，第一支架与第二支架之间设置压力感应模块，第一支架顶部还设有称重平台；所述压力感应模块、无线通信模块、供电模块以及报警模块分别与主控模块相连。

所述主控模块采用MSP430F149单片机；所述压力感应模块采用MC33079称重传感器；所述无线通信模块采用NRF905芯片。

所述报警模块采用激光灯。

所述供电模块包括两部分：太阳能电池和铅蓄电池，太阳能电池经铅蓄电池与主控模块相连。

本实用新型的有益效果：

1. 本实用新型使用单片机作为主控芯片，通过称重传感器实时监测高压电力线上积雪的厚度，当所测厚度值变化时，再通过无线通信模块将最新测量值发送到监控中心，以便地面工作人员准确地了解高压线上积雪的危险状况；

2. 当积雪厚度达到所设置阈值时，报警模块会发出激光光束，这样可以在第一时间让工作人员找到积雪过厚的高压线，并采取措施；

3. 本实用新型设置了供电模块为整个系统供电，可以将太阳能能转换成电能并存储和利用，十分的高效和环保。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的原理框图。

图3为MSP430F149单片机的引脚图。

图4为MC33079称重传感器的电路图。

图5为无线通信模块电路图。

图6为报警模块电路图。

图7为供电模块供电示意图。

图中：1-主控模块；2-压力感应模块；3-无线通信模块；4-供电模块；5-报警模块；6-基座；7-第一支架；8-第二支架；9-称重平台；10-阳光；11-太阳能电池；12-铅蓄电池。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型高压电力线积雪厚度的实时监测系统，包括主控模块1、压力感应模块2、无线通信模块3、供电模块4、报警模块5，以及一个支撑装置；该支撑装置包括基座6、第一支架7和第二支架8；第一支架7支撑在基座6上，第二支架8支撑在第一支架7的右侧，基座6上设有主控模块1和无线通信模块3，第一支架7的左侧设置供电模块4，第一支架7的右侧设置报警模块5，第一支架7与第二支架8之间设置压力感应模块2，第一支架7顶部还设有称重平台9；所述压力感应模块2、无线通信模块3、供电模块4以及报警模块5分别与主控模块1相连。

如图2所示，所述压力感应模块、无线通信模块、供电模块以及报警模块均与主控模块相连。

如图3所示，主控模块采用MSP430F149单片机。该单片机是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,其性价比和集成度高，并且可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw 左右的功耗( 电流为14m A 左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境，适合与做手柄之类的自动控制的设备。其采用16位的总线，外设和内存统一编址，寻址范围可达64K，还可以外扩展存储器。具有统一的中断管理和丰富的片上外围模块。

如图4所示，压力感应模块采用MC33079称重传感器。MC33079高精度称重传感器是一种将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感器元件。当有雪覆盖压力感应模块时，因为积雪重力导致机械形变，从而使传感器阻值发生变化，引起电流的变化。压力感应模块的信号输出端与单片机P6.1端口相连，信号由单片机进行内部A/D采样，单片机根据所测量的压力值计算出对应的覆积雪厚度。

如图5所示，无线通信模块采用NRF905芯片，该模块主要工作于433MHz、868MHz和915MHz的ISM频段。芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。非常适合于低功耗、低成本的系统设计。

如图6所示，为了让地面人员能够及时准确地观测到报警信号，报警模块采用激光灯。因激光的光束不发散，所以几公里外都可以看见，激光报警模块同时也克服了大雾等恶劣天气的影响。当监测系统所测最新厚度值超过所设阈值时，则单片机P2.1管脚输出脉冲信号，使激光灯发出闪烁的光信号，易于方便地面工作人员观测，及时找到积雪过厚的高压线，并采取措施。

如图7所示，供电模块包括两部分：太阳能电池11和铅蓄电池12，太阳能电池11经铅蓄电池12与主控模块1相连。太阳能电池11，将太阳能转换成电能并存储和利用，在白天阳光10充足时，太阳能电池11收集的电能一部分给主控模块1供电另一部分储存在铅蓄电池12中，当夜晚或阴雨天气时，铅蓄电池12依然可以供电，主控模块1依然可以正常工作，有效地保证了系统工作的持续性。

本实用新型工作过程如下：

将该监测系统设置在高压塔上，当冬天下雪时，称重传感器会实时将感应到的压力信息传送到单片机，单片机对传送过来的信息进行处理，计算出积雪厚度，同时通过无线通信模块将信息传送到监控中心，以便地面工作人员准确地了解高压线上积雪的危险状况；若积雪厚度超过预警值，单片机会控制报警模块的激光灯闪烁，这样工作人员就可以找到高压线积雪过厚的位置，采取措施。太阳能电池可以为整个系统供电，十分节能环保。

Claims

1.一种高压电力线积雪厚度的实时监测系统，其特征是：该系统包括主控模块、压力感应模块、无线通信模块、供电模块、报警模块，以及一个支撑装置；该支撑装置包括基座、第一支架和第二支架；第一支架支撑在基座上，第二支架支撑在第一支架的右侧，基座上设有主控模块和无线通信模块，第一支架的左侧设置供电模块，第一支架的右侧设置报警模块，第一支架与第二支架之间设置压力感应模块，第一支架顶部还设有称重平台；所述压力感应模块、无线通信模块、供电模块以及报警模块分别与主控模块相连。

2.根据权利要求1所述的高压电力线积雪厚度的实时监测系统，其特征是：所述主控模块采用MSP430F149单片机；所述压力感应模块采用MC33079称重传感器；所述无线通信模块采用NRF905芯片。

3.根据权利要求1或2所述的高压电力线积雪厚度的实时监测系统，其特征是：所述报警模块采用激光灯。

4.根据权利要求3所述的高压电力线积雪厚度的实时监测系统，其特征是：所述供电模块包括两部分：太阳能电池和铅蓄电池，太阳能电池经铅蓄电池与主控模块相连。