CN206450257U - 一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，包括中央处理器，分别与中央处理器的输入端连接的载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器，和输出端与中央处理器的电源端连接的蓄电池，输出端与蓄电池的输入端连接的太阳能电池板，以及通过无线通信模块与中央处理器无线通信的后台服务器，和与后台服务器连接的监控中心显示屏、计算机和手机。本实用新型一方面能够减少线路运行维护人员在自然灾害气象期间的线路巡视工作量，提高其工作效率；另一方面，在监测数据超过预警值时，自动向后台和线路运行维护人员发送预警信息，从而为线路及时抢修、将事故隐患消除于萌芽状态、降低灾害事故损失度等提供最佳时机。
Description
技术领域
本实用涉及一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置。应用于在发生台风、飓风、覆冰等严重自然灾害天气时，对野外架空输电线路导线、杆塔载荷及力学变化状况，进行实时监测。
背景技术
目前我国电力输送正向特高压、大容量方向发展，电网电压等级不断提高，输电距离越来越远，输电线路运行环境已变得更为复杂恶劣。近年因台风、飓风、覆冰等严重自然灾害，造成电网设备断线、跳闸、杆塔倒塌、电网瘫痪等严重电网事故率逐年上升。而现阶段没有对高压线路杆塔进行很好的监测，以致于不能很好地预防上述事故的发生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，主要解决现阶段没有对高压线路杆塔进行很好的监测，以致于不能很好地预防电网事故发生的问题。本实用新型应用于在发生台风、飓风、覆冰等严重自然灾害天气时，对野外架空输电线路导线、杆塔载荷及力学变化状况，进行实时监测，在发生灾情隐患时，向线路运行维护人员发送预警信息，及时采取抢救措施，将事故消除于萌芽状态，或将事故损失程度将至最低。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，包括中央处理器，分别与中央处理器的输入端连接的载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器，和输出端与中央处理器的电源端连接的蓄电池，输出端与蓄电池的输入端连接的太阳能电池板，以及通过无线通信模块与中央处理器无线通信的后台服务器，和与后台服务器连接的监控中心显示屏、计算机、手机。
作为优选，所述载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器均为无线传感器，均通过485接口与中央处理器进行通信连接和数据传输。
在野外杆塔、导线/地线受外界集中载荷、均布载荷、随机载荷、瞬态载荷等作用下，载荷拉力传感器能够监测铁塔及导线的载荷数据及变化特性。线路运行维护人员利用现场监测数据，能够实时掌握每个监测点现场杆塔、导线、地线载荷变化情况，紧急情况时为及时防灾减灾提供技术支撑。
倾斜角度传感器，能够对输电线路铁塔受力变形信号，包含力、变、角度、扭矩、振动、位移、加速度等信号进行监测，实时监测输电线路铁塔的倾斜变形及失稳情况(倾斜角度测量范围：双轴≥±60°，测量准确度：≤±0.1°，测量分辨率：±0.01°)，从而判定输电线路杆塔的安全性能。
超声波气象传感器采集现场气象数据，具有采集准确精度高、安装方便等特点，它能够采集温度、湿度、风速、风向、气压和雨量共6个气象要素。其中采集的风速、风向值对研究杆塔导线受风速、风向因素造成的杆塔载荷受力变化特点、雨量对研究杆塔受地质因素造成的杆塔载荷受力变化特点等具有重要价值。
作为优选，所述中央处理器采用ARM Cortex-a9。
作为优选，所述蓄电池采用磷酸铁锂电池。采用新型环保的太阳能+磷酸铁锂电池供电方式，并采用低功耗技术，确保足够的电源供应，同时还具有体积小、重量轻等特点。
作为优选，所述无线通信模块采用4G/WIFI/光纤。
另外，所述中央处理器还设有定时器。实现数据定时上传功能，并且降低装置功耗。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型能够对野外架空输电线路的导线/地线荷载变化、绝缘子串风偏角/倾斜角、现场环境温湿度、风速、风向等运行工况进行实时在线监测，在发生灾情隐患时，自动向后台和线路运行维护人员发送预警信息，从而为线路及时抢修、将事故隐患消除于萌芽状态、降低灾害事故损失度等方面提供最佳时机。
(2)本实用新型采用新型环保的太阳能+蓄电池供电方式，并采用低功耗技术，确保装置具有足够的电源供应，同时还具有体积小、重量轻等特点。
(3)本实用新型能够避免气象灾害天气发生时线路人员奔命于现场巡视杆塔运行状况，降低线路运行维护人员的工作强度，提高电网数字智能化管理水平。
附图说明
图1为本实用新型-实施例的系统框图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，针对架空输电线路杆塔、导线、地线野外分布零散的特点，采用智能传感技术、电子信息技术、4G无线通信传输技术和太阳能供电等技术，研制出了一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，包括中央处理器，分别与中央处理器的输入端连接的载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器，和输出端与中央处理器的电源端连接的蓄电池，输出端与蓄电池的输入端连接的太阳能电池板，以及通过无线通信模块与中央处理器无线通信的后台服务器，和与后台服务器连接的监控中心显示屏、计算机和手机。
在本实施例中，中央处理器以及相应的壳体和线路组成监测主机，监测主机安装在输电线路杆塔上，载荷拉力传感器安装在绝缘子串球头挂环位置，倾斜角度传感器安装在杆塔塔身，超声波气象传感器安装在杆塔横担部位，太阳能电池板安装在杆塔横担无遮挡位置。
在本实施例中，中央处理器采用ARM Cortex-a9。载荷拉力传感器采用不锈合金钢材料和生产工艺制造，满足金具国标的要求。蓄电池采用磷酸铁锂电池。
在本实施例中，载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器均通过485接口与监测主机进行通信连接和数据传输。监测主机通过4G无线通信模块将现场采集的杆塔载荷数据、气象数据、杆塔倾斜角度数据、装置电池电压数据和装置运行参数等数据，传输到后台服务器。
后台服务器将每个监测点的监测数据以报表、曲线等方式直观地通过监控中心显示屏、计算机、手机等显示出来。线路运行维护人员在后台就可以实时看到所有监测点的杆塔运行状况，现场杆塔运行数据超过预警值后，自动向后台和线路维护人员手机发送预警信息。
在本实施例中，中央处理器还设有定时器。实现数据定时上传功能，并且降低装置功耗。
在本实用新型装置的基础上，本领域技术人员通过一些现有的方法或算法，无需再付出创造性劳动即可实现对高压线路杆塔的实时监测。
按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，其特征在于，包括中央处理器，分别与中央处理器的输入端连接的载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器，和输出端与中央处理器的电源端连接的蓄电池，输出端与蓄电池的输入端连接的太阳能电池板，以及通过无线通信模块与中央处理器无线通信的后台服务器，和与后台服务器连接的监控中心显示屏、计算机和手机。
2.根据权利要求1所述的一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，其特征在于，所述载荷拉力传感器、倾斜角度传感器、超声波气象传感器均为无线传感器，均通过485接口与中央处理器进行通信连接和数据传输。
3.根据权利要求1所述的一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，其特征在于，所述中央处理器采用ARM Cortex-a9。
4.根据权利要求1所述的一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，其特征在于，所述蓄电池采用磷酸铁锂电池。
5.根据权利要求1所述的一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，其特征在于，所述无线通信模块采用4G/WIFI/光纤。
6.根据权利要求1所述的一种在严重自然灾害天气时的高压线路杆塔监测预警装置，其特征在于，所述中央处理器还设有定时器。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108225650A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-29 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于台风下监测输电杆塔受力的监测装置及方法 |
| CN110836659A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-25 | 国网北京市电力公司 | 一种局部微气象下杆塔重心倾角监测系统及方法 |
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