CN204514360U - 一种输电线路五合一动态增容状态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其包括数据采集部分、系统控制部分、系统供电部分和无线数据发送部分；数据采集部分包括风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块、导线温度测量模块和电流测量模块；系统控制部分包括GSM模块、嵌入式ARM微处理器、数据存储器和温度转换芯片，系统供电部分包括电源输入模块和CT感应取电电源模块，无线数据发送部分包括GPRS无线模块和前置数据接收机。本实用新型可以同时监测输电线路动态增容所需的五种状态量：导线温度、环境温度、日照强度、导线电流和风速，能够实现长期有效的监测导线温度并在同一个装置中得到准确的线路电流。
Description
技术领域
本实用新型属于输变电监测系统技术领域，涉及输电线路动态增容等相关应用，具体的说是涉及一种输电线路五合一动态增容状态监测装置。
背景技术
随着我国国民经济的发展和社会的进步,各行各业的生产和人们对电的依赖性越来越强,电力负荷呈高速增长，人们对输电线路安全可靠运行也提出更高的要求。动态增容技术的实质是在输电线路上安装在线监测装置对导线状态（导线温度、张力、弧垂等）和气象条件（环境温度、日照、风速等）进行监测，在不突破现行技术规程规定（导线温度限额70℃）的前提下，基于相关的数学模型计算导线最大的允许载流量。导线的温度与导线的载流量、运行环境温度、风速、日照强度、导线表面状态等有关，对于确定的环境条件，导线的允许载流量直接取决于其发热允许温度，允许温度越高，则允许载流量越大。导线发热允许温度受导线载流发热后的强度损失制约，因此架空导线的允许载流量一般是按一定气象条件下导线不超过某一温度来计算的，目的在于尽量减少导线的强度损失，以提高并确保导线的使用寿命。
导线允许载流量的计算与导体的电阻率、环境温度、使用温度、风速、日照强度、导线表面状态、辐射系数、吸热系数、空气的传热系数等因数有关。导线的最高使用温度，按各国的具体情况而定，日本、美国允许为+90℃，法国为+85℃，德国、荷兰、意大利、瑞典、瑞士等国允许为+80℃，我国和前苏联允许为+70℃。如何有效长期的监测导线温度并在同一个装置中得到准确的线路电流，成为动态线路增容准确计算的一个关键因素。如何在用电高峰及部分输电线路故障情况下提高电力输送能力是我们目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其能够监测导线温度、环境温度、日照强度、风速、导线电流等相关信息，并能够稳定可靠运行。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其包括数据采集部分、系统控制部分、系统供电部分和无线数据发送部分；数据采集部分包括风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块、导线温度测量模块和电流测量模块；系统控制部分包括GSM模块、嵌入式ARM微处理器、数据存储器和温度转换芯片，系统供电部分包括电源输入模块和CT感应取电电源模块，无线数据发送部分包括GPRS无线模块和前置数据接收机；风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块和导线温度测量模块均通过A/D转换器将测得的模拟信号转换为数字信号输送给所述嵌入式ARM微处理器，电流测量模块通过电流变送器将电流信号输送给所述嵌入式ARM微处理器，GSM模块将导线温度数据经由GPRS无线模块通过无线云端传输到前置数据接收机。
所述系统控制部分还包括时钟模块、系统指示灯和USB调试模块，所述时钟模块采用RTC实时时钟。
所述环境温度测量模块和导线温度测量模块中包括导线测温装置，所述导线测温装置采用高精度铂电阻测量导线温度。
本实用新型的输电线路五合一动态增容状态监测装置直接安装在导线上，无需额外的电源，直接从输电线路上抽取电能，在导线上套装取能线圈感应出交流电压，然后经过整流、滤波、稳压后输出稳定可靠的直流，实现隔离供电。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的输电线路五合一动态增容状态监测装置可以同时监测输电线路动态增容所需的五种状态量：导线温度、环境温度、日照强度、导线电流和风速。将本实用新型的状态监测装置安装在输电线路上，通过感应的方式获取电能，供系统工作，装置工作之后，实时的采集导线电流、环境温度、日照强度、风速和导线温度等相关信息，然后通过GPRS模块使用I1通信协议经由GPRS无线网络传输到前置数据接收机。本实用新型采用感应取电的工作方式，没有采用传统的太阳能电池板和蓄电池的供电方案，可以显著提高产品的长期工作稳定性。本实用新型成功攻克了现有技术中的技术难题，能够实现长期有效的监测导线温度并在同一个装置中得到准确的线路电流。
附图说明
图1是本实用新型输电线路五合一动态增容状态监测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细描述。
如图1所示，一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其包括数据采集部分、系统控制部分、系统供电部分和无线数据发送部分；数据采集部分包括风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块、导线温度测量模块和电流测量模块；系统控制部分包括GSM模块、嵌入式ARM微处理器、数据存储器和温度转换芯片，系统供电部分包括电源输入模块和CT感应取电电源模块，无线数据发送部分包括GPRS无线模块和前置数据接收机；风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块和导线温度测量模块均通过A/D转换器将测得的模拟信号转换为数字信号输送给嵌入式ARM微处理器，电流测量模块通过电流变送器将电流信号输送给嵌入式ARM微处理器，GSM模块将导线温度数据经由GPRS无线模块通过无线云端传输到前置数据接收机。系统控制部分还包括时钟模块、系统指示灯和USB调试模块，时钟模块采用RTC实时时钟。环境温度测量模块和导线温度测量模块中包括导线测温装置，导线测温装置采用高精度铂电阻测量导线温度。
测温模块使用三线制铂电阻（PT100）测量导线温度和环境温度，可以最大限度的消除线缆电阻引起的测量误差，提高温度的测量精度。铂电阻通过紫铜夹具与导线紧密贴合，把导线温度信号转换为电阻信号，经过调理电路的转换和嵌入式ARM微处理器的处理转变为数字信号。光照测量通过光照强度测量模块测量日照辐射大小，为增容系统提供另一个重要计算参数。装置使用DS18B20温度传感器测量腔内温度，用于修正环境温度的测量误差。电流测量模块通过CT感应的方式进行电流变换，从大电流转换为小电流，从而实现大电流的测量。按照《输电线路状态监测装置通用技术规范》的规定，本实用新型的状态监测装置通过I1协议将数据发送至前置数据接收机，同时可通过短信进行参数配置和获取。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其特征在于：所述输电线路五合一动态增容状态监测装置包括数据采集部分、系统控制部分、系统供电部分和无线数据发送部分；所述数据采集部分包括风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块、导线温度测量模块和电流测量模块；所述系统控制部分包括GSM模块、嵌入式ARM微处理器、数据存储器和温度转换芯片，所述系统供电部分包括电源输入模块和CT感应取电电源模块，所述无线数据发送部分包括GPRS无线模块和前置数据接收机；所述风速测量单元、光照强度测量模块、环境温度测量模块和导线温度测量模块均通过A/D转换器将测得的模拟信号转换为数字信号输送给所述嵌入式ARM微处理器，所述电流测量模块通过电流变送器将电流信号输送给所述嵌入式ARM微处理器，所述GSM模块将导线温度数据经由所述GPRS无线模块通过无线云端传输到前置数据接收机。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其特征在于：所述系统控制部分还包括时钟模块、系统指示灯和USB调试模块，所述时钟模块采用RTC实时时钟。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路五合一动态增容状态监测装置，其特征在于：所述环境温度测量模块和导线温度测量模块中均包括导线测温装置，所述导线测温装置采用铂电阻测量导线温度。
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|---|---|---|---|---|
| CN112147392A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-29 | 浙江新图维电子科技有限公司 | 一种高压电缆动态增容系统及方法 |
| CN112671100A (zh) * | 2020-12-12 | 2021-04-16 | 国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司 | 一种旁路线缆的检测装置及线缆状态的分析方法 |
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2015
- 2015-01-21 CN CN201520040354.9U patent/CN204514360U/zh not_active Expired - Lifetime
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