CN206740182U - 基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及架空输电线路运行状态监测技术领域，尤其是一种基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统，它包括安装在各个杆塔上的现场监测终端和与其进行无线通讯连接的后台服务器，每个现场监测终端均包括太阳能电池板、磁通量传感器、GPS定位模块、A/D转换模块和微处理器以及无线通讯模块,其中太阳能电池板、GPS定位模块、A/D转换模块分别连接微处理器，磁通量传感器连接A/D转换模块，微处理器通过无线通讯模块无线通讯连接后台服务器；本实用新型结构简单、操作方便、投入成本低，实现了对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防，提高了电力设施运行的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及架空输电线路运行状态监测技术领域，尤其是一种基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统。
背景技术
随着我国经济的快速增长和能源的日益紧张，架空输电线路的运行安全越来越受到重视。 架空输电线路是电网系统的重要部分，在野外环境下，容易受到强风、暴雨等自然灾害的影响引起各种事故。近年来，架空输电线路上的各种事故频繁发生，由风速风向、导线拉力、地质采空区及其它环境因素引起的用于支撑架空输电线路的杆塔倒伏现象，严重影响了电网的正常运行，同时造成巨大的经济损失。
根据多年的线路运行维护的实际经验表明，在很多架空输电线路在运行过程中，会出现比如单侧/多侧导线断脱、各种内因外因导致的倒塔断杆、线夹松脱不断线、断线不倒杆、倒杆不破坏基础、串线不断线等机械式运行故障；也会出现由于雷电袭击、突然停电及其它原因所导致的架空输电线路通电电流异常、相间短路、单相短路等电气运行故障。
在架空输电线路发生机械式运行故障时，架空输电线路的杆塔都会表现出“形变异常”的现象，因而通过对杆塔的形变趋势进行实时监测和预报，就能提前对大部分架空输电线路的机械式运行故障进行提前预防。
目前主要采用人工巡视检查的方式和机械压力型传感器对杆塔的运行状态进行监测。人工巡视检查方式不仅费时费力、工作效率低下、维护成本高昂，而且不能实时有效地发现各个杆塔的当前状况及其所存在的问题；更为严重的是，杆塔只有在出现明显运行缺陷，甚至造成事故后才能被巡线人员发现。在机械压力型传感器对杆塔的运行状态进行监测时，由于压力型传感器是比较传统的传感器技术，需要串接在受力结构中，将传递到传感器上面的力量直接测量出来，短期精度较高、动态性好，但由于受荷载长期作用下，材料形变传递失真等方面的影响，耐久性和长期精度很难保证，在受力状态下无法重新校准，无法更换，因此机械式压力型传感器用于长期监测时有一定的局限性，只能在杆塔建设或更换时预装。
针对架空输电线路的电气运行故障，采用传统的电流检测设备和电压检测设备对线路进行实时检测，这种检测方式一般投入的成本比较高，并且不能实现对电气运行故障的提前预防。
因而，提供一种结构简单、操作方便、投入成本低，实现对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防的监测系统，对于保障电网的安全稳定运行具有十分重要意义。
发明内容
本实用新型的目的就是要解决当前不能对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防的问题，为此提供一种结构简单、操作方便、投入成本低的基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统。
本实用新型的具体方案是：基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统，其特征是：包括安装在各个杆塔上的现场监测终端和与其进行无线通讯连接的后台服务器，每个现场监测终端均包括太阳能电池板、磁通量传感器、GPS定位模块、A/D转换模块和微处理器以及无线通讯模块；所述太阳能电池板用于向现场监测终端中的各个模块提供工作电源；所述磁通量传感器安装在杆塔上，用于在输电线路通电电流发生变化或杆塔的应力发生形变时，获取杆塔内金属部件相应的磁通量变化信息；所述A/D转换模块用于对磁通量传感器检测到的数据进行模数转换后传输给微处理器；所述GPS定位模块用于获取现场监测终端所在杆塔的位置信息，并将杆塔的位置信息传输至微处理器；所述微处理器对A/D转换模块传输过来的数据与数据库进行对比，在输电线路的通电电流或杆塔的应力出现异常时，输出警报信息，并将警报信息与对应杆塔的位置信息通过无线通讯模块发送给后台服务器；所述后台服务器用于存储和显示输电线路的通电电流变化信息与各个杆塔的应力变化趋势，在接收到警报信息后进行声光报警指示并显示故障杆塔的位置。
本实用新型中所述现场监测终端还包括微型数码摄像头，微型数码摄像头对杆塔的当前状态及其周边环境进行现场监测，并将监测到的视频信息传输至微处理器，微处理器将对接收到的视频信息进行处理后，通过无线通讯模块传输至后台服务器。
本实用新型中所述无线通讯模块采用GPRS通讯模块。
本实用新型结构简单、操作方便、投入成本低，实现了对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防，便于运维部门及时采取相应的措施，对输电线路的运行事故进行实时处理，避免事故的扩大化，提高了电力设施运行的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的控制结构框图。
图中：1—现场监测终端，2—后台服务器，3—太阳能电池板，4—磁通量传感器，5—GPS定位模块，6—A/D转换模块，7—微处理器，8—GPRS通讯模块，9—微型数码摄像头。
具体实施方式
实施例1，本实施例以安装在其中一台杆塔上的现场监测终端1与后台服务器2之间通过GPRS无线通讯网络所构建的在线监测系统为例，对本实用新型进行具体说明。
参见图1，现场监测终端1包括太阳能电池板3、磁通量传感器4、GPS定位模块5、A/D转换模块6和嵌入式微处理器7以及GPRS通讯模块8；所述太阳能电池板3用于向现场监测终端中的各个模块提供工作电源；所述磁通量传感器4安装在杆塔上，用于在输电线路通电电流发生变化或杆塔的应力发生形变时，获取杆塔内金属部件相应的磁通量变化信息；所述A/D转换模块6用于对磁通量传感器4检测到的数据进行模数转换后传输给微处理器7；所述GPS定位模块8用于获取现场监测终端所在杆塔的位置信息，并将杆塔的位置信息传输至微处理器7；所述微处理器7对A/D转换模块6传输过来的数据与数据库进行对比，在输电线路的通电电流或杆塔的应力出现异常时，输出警报信息，并将警报信息与对应杆塔的位置信息通过GPRS通讯模块8发送给后台服务器2；所述后台服务器2用于存储和显示输电线路的通电电流变化信息与各个杆塔的应力变化趋势，在接收到警报信息后进行声光报警指示并显示故障杆塔的位置。
本实施例中所述现场监测终端1还包括微型数码摄像头9，微型数码摄像头9对杆塔的当前状态、绝缘子的当前状态及其周边环境进行现场监测，并将监测到的视频信息传输至微处理器7，微处理器7将对接收到的视频信息进行处理后，通过GPRS通讯模块8传输至后台服务器2，从而方便了后台值守人员通过后台服务器2实时观察杆塔当前的视频信息。
本实施例中所述磁通量传感器4是基于铁磁性材料的磁弹效应原理的传感器。
当输电线路发生机械式运行故障而导致杆塔的应力发生变化时，杆塔内铁磁性材料承受的外界机械荷载发生变化，其磁导率（磁化强度）发生变化，从而通过磁通量传感器4可实时监测杆塔内部金属材料的磁导率变化，来监视杆塔的应力变化趋势；
与此同时，当架空输电线路发生通电电流异常、相间短路、单相短路等电气运行故障时，相应地输电线路周围的磁场会发生变化，从而也可通过磁通量传感器4检测杆塔内铁磁性材料磁通量的变化，来实现对输电线路周围磁场状态的实时监测，其中磁通量的变化用表示；
因而，通过磁通量传感器4同时实现了对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障的实时监测。由于测量的是变化量，测量结果受外界因素的影响较小，从而确保了测量结果的准确性。
Claims (3)
1.基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统，其特征是：包括安装在各个杆塔上的现场监测终端和与其进行无线通讯连接的后台服务器，每个现场监测终端均包括太阳能电池板、磁通量传感器、GPS定位模块、A/D转换模块和微处理器以及无线通讯模块；所述太阳能电池板用于向现场监测终端中的各个模块提供工作电源；所述磁通量传感器安装在杆塔上，用于在输电线路通电电流发生变化或杆塔的应力发生形变时，获取杆塔内金属部件相应的磁通量变化信息；所述A/D转换模块用于对磁通量传感器检测到的数据进行模数转换后传输给微处理器；所述GPS定位模块用于获取现场监测终端所在杆塔的位置信息，并将杆塔的位置信息传输至微处理器；所述微处理器对A/D转换模块传输过来的数据与数据库进行对比，在输电线路的通电电流或杆塔的应力出现异常时，输出警报信息，并将警报信息与对应杆塔的位置信息通过无线通讯模块发送给后台服务器；所述后台服务器用于存储和显示输电线路的通电电流变化信息与各个杆塔的应力变化趋势，在接收到警报信息后进行声光报警指示并显示故障杆塔的位置。
2.根据权利要求1所述的基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统，其特征是：所述现场监测终端还包括微型数码摄像头，微型数码摄像头对杆塔的当前状态及其周边环境进行现场监测，并将监测到的视频信息传输至微处理器，微处理器将对接收到的视频信息进行处理后，通过无线通讯模块传输至后台服务器。
3.根据权利要求1或2所述的基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统，其特征是：所述无线通讯模块采用GPRS通讯模块。
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| CN201720647984.1U CN206740182U (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统 |
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Cited By (2)
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| CN107024247A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-08 | 国家电网公司 | 基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统 |
| CN108548567A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-09-18 | 广东电网有限责任公司江门供电局 | 一种具有温度监测的输电线路在线监测系统 |
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2017
- 2017-06-06 CN CN201720647984.1U patent/CN206740182U/zh active Active
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