CN208421057U - 一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，包括中央数据处理器，所述中央数据处理器分别与供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，且供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块之间互不连接。该用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置在一定程度上能够改变输电线路运行工况监测装置受电源制约瓶颈，并且解决目前输电线路运行工况监测装置在野外不能采用大功耗传感器、增加连续视频传输、远距离WIFI/光纤通信等需要大功率电源支撑的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电场能量的监测技术领域，具体为一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置。
背景技术
自2008年我国大面积冰雪灾后至今，我国输电网持续安装投运了大量的输电线路运行状况在线监测装置，这些装置目前基本上完全依靠太阳能供电，普遍存在冬季冰雪天气或者持续阴雨天气时电源供应不足等缺陷，严重影响这些装置的正常运行；另外，由于太阳能供电电源功率的限制，也严重制约着输电线路运行状况在线监测装置的发展，无法通过增加新传感器或设备部件实现新功能扩展，进一步满足输电线路运行管理部门的应用需求。
为了解决这一问题，目前普遍通过降低设备运行功耗、增大蓄电池容量、太阳能板功率的方法来解决。通过对近年输电线路运行状况在线监测设备现场运行情况进行分析，电源供应不足仍是影响这些装置不能正常运行的主要因素，同时也严重制约着输电线路运行状况在线监测技术的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，用于高压、超高压、特高压架空输电线路周围感应电场能量的采集，所采集的电场能量用于给杆塔上的输电线路运行状况采集监测装置提供不间断电源。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，包括中央数据处理器、供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，所述中央数据处理器分别与供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，且供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块之间互不连接。
优选的，所述中央数据处理器采用中央数据采集处理ARM嵌入式技术研制，且中央数据处理器的CPU采用NXP的Cortex-M3处理器LPC1768FBD。
优选的，所述直流电流采集和交流电流采集均采用零磁通电流采集技术。
优选的，所述交流电压采集采用DI光电隔离的交流电压采集技术。
优选的，所述通信模块采用GPRS与WIFI双链路通信技术。
优选的，所述通信模块包括RS232、RS485、WIFI和GPRS四种通讯方式。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置在国内的研制完成和在电网中的应用，在一定程度上能够改变输电线路运行工况监测装置受电源制约瓶颈，能够在一定程度上解决目前输电线路运行工况监测装置在野外不能采用大功耗传感器、增加连续视频传输、远距离WIFI/光纤通信等需要大功率电源支撑的问题；本发明的研制完成和上市，不仅能够进一步推动输电线路运行工况监测技术的发展，而且对架空输电线路数字化、智能化电网的建设也具有重要价值，另外，科学的结构设计，安装及使用方便；可同时监测高压电磁场周围的感应直流电流、交流电流、直流电压和交流电压、参数；综合采用了RS232、RS485、WIFI、 GPRS多种通讯方式；支持MODBUS通讯，可开放通讯协议；低功耗、高精度、高可靠性，完全实现野外无人值守；先进完善的多种防雷保护设计，能有效的防雷电干扰；操作简便、易于安装维护和远、近程监控；防腐工艺处理，适用于各种恶劣环境。
附图说明
图1为本实用新型各主控制模块连接框图；
图2为本实用新型能量采集监测系统工作原理结构图；
图3为本实用新型零磁通电流采集传感器原理结构图；
图4为本实用新型光电隔离电压采集原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，包括中央数据处理器、供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，中央数据处理器分别与供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，且供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块之间互不连接；
所述中央数据处理器采用中央数据采集处理ARM嵌入式技术研制，且中央数据处理器的CPU采用NXP的Cortex-M3处理器LPC1768FBD，该处理器最高频率可达到100Mhz，并拥有4个独立串口和2个独立SPI接口，系统选择 SST25VF032B芯片作为升级程序存储，用FM24CL04铁电存储器记录程序更新信息；
所述直流电流采集和交流电流采集均采用零磁通电流采集技术，本实用新型的零磁通电流采集传感器是选用起始导磁率高，损耗小的坡莫合金做铁芯，采用了独特的深度负反馈技术和独特的屏蔽措施，能够对铁芯全自动补偿，使铁芯工作在理想的零磁通状态，本专利设计的零磁通电流传感器：能够准确检测100μA—700mA的工频电流；相位变换误差不大于0.01°，不需要任何校正及修改，互换性极强；具有极好温度特性和电磁场干扰能力，完全满足复杂的高压输电线路现场干扰下的设备取样的精确度和环境抗干扰性能；
所述交流电压采集采用DI光电隔离的交流电压采集技术，能够有效抑制闪电,雷击,ESD和共地干扰，在通信方面，采用Modbus RTU通信协议，RS485 通讯接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护，另外，交流电压采集模块还设计有良好的过流过压、防反接保护功能；
所述通信模块采用GPRS与WIFI双链路通信技术，GPRS通道采用全网通通信，用来向后台装置所采集电压电流等能量参数，WIFI通道用来实现高压线路的通信代理功能，用来向能量采集装置周围电网其它功能装置转发输电线路运行工况参数；
所述通信模块包括RS232、RS485、WIFI和GPRS四种通讯方式，满足多种使用条件需求。
工作原理：本发实用新型的能量采集监测系统由杆塔地电位侧的能量数据采集装置、安装在高压导线侧的无线通信转发装置、后台主站(服务器) 和B/S客户端应用软件共计4部分组成；其中杆塔地电位侧的能量数据采集装置用于一路交流电压、一路直流电压和一路电流信号的实时采集，所采集的数据可以通过GPRS网络直接传输到后台，也可以通过Zigbee网络传输到无线通信转发装置。无线通信转发装置将能量数据采集装置的采集数据通过 GPRS无线网络传输到后台主站(服务器)；用户利用Internet公网网络在手机或电脑登录B/S客户端系统，即可浏览、召唤现场杆塔上能量数据采集装置的实时运行数据，也可通过B/S客户端系统远程设置现场能量采集监测装置的运行参数。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，包括中央数据处理器、供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，其特征在于，所述中央数据处理器分别与供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块，且供电模块、直流电压采集、直流电流采集、交流电压采集、交流电流采集、设备电压采集和通信模块之间互不连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，其特征在于：所述中央数据处理器采用中央数据采集处理ARM嵌入式技术研制，且中央数据处理器的CPU采用NXP的Cortex-M3处理器LPC1768FBD。
3.根据权利要求1所述的一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，其特征在于：所述直流电流采集和交流电流采集均采用零磁通电流采集技术。
4.根据权利要求1所述的一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，其特征在于：所述交流电压采集采用DI光电隔离的交流电压采集技术。
5.据权利要求1所述的一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，其特征在于：所述通信模块采用GPRS与WIFI双链路通信技术。
6.根据权利要求1所述的一种用于采集高压输电线路感应电场能量的监测装置，其特征在于：所述通信模块包括RS232、RS485、WIFI和GPRS四种通讯方式。
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| CN114994410A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-09-02 | 高政 | 远程监测超高压输电杆塔安全输电关键数据的方法及装置 |
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