CN211855783U - 一种导线风载测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导线风载测量装置，包括基础座、立柱、风载测量组件、供电组件和传输组件；立柱、供电组件和传输组件均安装在基础座上，立柱设有多根，风载测量组件设置在立柱上，供电组件与风载测量组件和传输组件电连接，传输组件与风载测量组件电连接。通过在立柱顶端安装风载测量组件，利用高频动态测力天平获得导线瞬时风载荷观测数据，并通过传输组件无线传输至后台，以便于科研人员开展导线风载荷气象科学研究，实现野外现场真实环境下导线风载荷的无人值守远程实时观测；风速测量组件测量风速风声信息，气象传感组件测量常规气象要素，并通过传输组件无线传输至后台，以便于科研人员对导线风载荷的形成机理进行分析。

Description

一种导线风载测量装置

技术领域

本实用新型涉及导线测量领域，尤其涉及一种导线风载测量装置。

背景技术

导线瞬时风载荷是指在风激励下，输电线路架空导线产生交变力作用在导线和杆塔等输电线路工程结构上，其会造成导线振动问题，引起结构高应变高应力点疲劳破坏。

现有技术中，常采用公式计算、振幅测量等方法对导线瞬时风载荷进行测量，其存在计算参数依赖经验值、不直接测量导线受力等缺陷。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种直接测量导线受力的导线风载测量装置。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：

一种导线风载测量装置，包括基础座、立柱、风载测量组件、供电组件和传输组件；

所述立柱、供电组件和传输组件均安装在所述基础座上，所述立柱设有多根，所述风载测量组件设置在所述立柱上，所述供电组件与所述风载测量组件和传输组件电连接，所述传输组件与所述风载测量组件电连接。

进一步的是，所述风载测量组件包括外罩、高频动态测力天平和高频数据记录仪，所述外罩安装在所述立柱顶端，所述高频动态测力天平安装在所述外罩内且与所述高频数据记录仪电连接，所述高频数据记录仪与所述传输组件电连接。

进一步的是，所述供电组件包括太阳能板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能板倾斜安装在所述基础座上，且与所述蓄电池连接，所述太阳能控制器与所述太阳能板和蓄电池连接。

进一步的是，所述风载测量装置还包括风速测量组件，所述风速测量组件包括三维超声风速仪和高频数据记录仪，所述三维超声风速仪安装在所述立柱顶部，且与所述高频数据记录仪连接，所述高频数据记录仪与所述传输组件连接。

进一步的是，所述风载测量装置还包括气象传感组件，所述气象传感组件包括多要素气象传感器和低频数据记录仪，所述多要素气象传感器安装在所述基础座上，且与所述低频数据记录仪连接，所述低频数据记录仪与所述传输组件连接。

进一步的是，所述风载测量装置还包括安装在所述立柱顶部的避雷针。

进一步的是，所述基础座为Z型基础座，所述多根立柱安装在所述Z型基础座的首尾和转角处。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的导线风载测量装置，通过在立柱顶端安装风载测量组件，利用高频动态测力天平获得导线瞬时风载荷观测数据，并通过传输组件无线传输至后台，以便于科研人员开展导线风载荷气象科学研究，实现野外现场真实环境下导线风载荷的无人值守远程实时观测。

本实用新型提供的导线风载测量装置，风速测量组件测量风速风声信息，气象传感组件测量常规气象要素，并通过传输组件无线传输至后台，以便于科研人员对导线风载荷的形成机理进行分析，开展导线风载荷气象科学研究。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的A部分放大图；

图3为图1中的B部分放大图；

图4为本发明电气元件的连接图；

图中：1、基础座；2、立柱；3、风载测量组件；31、外罩；32、高频动态测力天平；33、高频数据记录仪；4、供电组件；41、太阳能板；5、传输组件；6、风速测量组件；61、三维超声风速仪；7、气象传感组件；71、多要素气象传感器；72、低频数据记录仪；8、避雷针；9、导线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种导线风载测量装置，如图1-4所示，包括基础座1、立柱2、风载测量组件3、供电组件4和传输组件5；立柱2、供电组件4和传输组件5均安装在基础座1上，立柱2设有四根，风载测量组件3设置在立柱2上，供电组件4与风载测量组件3和传输组件5电连接，传输组件5与风载测量组件3电连接。

基础座1用于安装立柱2、供电组件4和传输组件5；立柱2即为电线杆，用于安装风载测量组件3和导线9；风载测量组件3用于获得导线瞬时风载荷；供电组件4用于为各种电气元件供电；传输组件5用于传输风载测量组件3所获取的导线瞬时风载荷。本实施例中，传输组件5为DTU模块，具体选用深圳市拓普瑞电子有限公司TP301系列2018版。

作为本实施例的优化方案，如图1-4所示，风载测量组件3包括外罩31、高频动态测力天平32和高频数据记录仪33，外罩31安装在立柱2顶端，高频动态测力天平32安装在外罩31内且与高频数据记录仪33电连接，高频数据记录仪33与传输组件5电连接。

外罩31用于对内部的高频动态测力天平32进行保护，防止沙尘、降雨对高频动态测力天平的破坏，并有一定的保温抗冻作用，提高高频动态测力天平32对恶劣环境的适应能力，以准确获取导线瞬时风载荷观。高频动态测力天平32用于获得导线瞬时风载荷观测数据。高频数据记录仪33用于采集高频动态测力天平32获得的导线瞬时风载荷观测数据，并利用传输组件5进行无线传输。

高频动态测力天平32是通过测量敏感元件-电阻应变片的输出电压来测量模型空气动力的一种装置，可应用于高层建筑抗风、输电线路抗风、舰船和航空航天空气动力研究等领域，此前常见于风洞试验。

本实施例中，高频动态测力天平32选购安徽智敏电气技术有限公司的成熟模块化盒式天平构型，天平包含轴向三分量传感器，量程为±100N，测试精度0.1％，响应频率>＝10Hz；供电24V，输出：4-20mA。包含温度补偿模块，可以在-40℃-80℃正常工作。并且天平具有 150％的抗过载能力。高频数据记录仪33选购米科MIK-R5000D。

作为本实施例的优化方案，如图1所示，供电组件4包括太阳能板41、蓄电池和太阳能控制器，太阳能板41倾斜安装在基础座1上，且与蓄电池连接，太阳能控制器与太阳能板41和蓄电池连接。

太阳能板41将太阳能转换为电能，并储存于蓄电池内，采用太阳能板+蓄电池供电，蓄电池储存太阳能板所转化的电能，为电气元件供电，供电可以满足装置在浓阴天气下或者积雪情况下工作，太阳能控制器用于控制太阳能板和蓄电池。本实施例中，太阳能板选购 CSW-SM-200Wp；蓄电池选购SWRT4524BN；太阳能控制器选购JP-12-250AH。

作为本实施例的优化方案，如图2和4所示，风载测量装置还包括风速测量组件6，风速测量组件6包括三维超声风速仪61和高频数据记录仪33，三维超声风速仪61安装在立柱 2顶部，且与高频数据记录仪33连接，高频数据记录仪33与传输组件5连接。

其中，三维超声风速仪61为测量元件，测量风速风声等信息；高频数据记录仪33用于记录三维超声风速仪61所测量的信息，并通过传输组件5进行无线传输。本实施例中，三维超声风速仪61选购GILL公司GMX600；高频数据记录仪33与高频数据记录仪33为一台设备共用。

作为本实施例的优化方案，如图3和4所示，风载测量装置还包括气象传感组件7，气象传感组件7包括多要素气象传感器71和低频数据记录仪72，多要素气象传感器71安装在基础座1上，且与低频数据记录仪72连接，低频数据记录仪72与传输组件5连接。

气象传感组件7的作用是常规气象要素观测，用于分析风载荷形成机理，包括温压湿风等常规气象要素，其中，多要素气象传感器71为测量元件，测量常规气象要素；低频数据记录仪72用于记录多要素气象传感器71所测量的信息，并通过传输组件5进行无线传输。本实施例中，多要素气象传感器71选购英国Gill公司制造的MaxiMet系列GMX600便携式多要素气象传感器；低频数据记录仪72选购北京安博尔康电子科技有限公司的U盘带时钟型。

作为本实施例的优化方案，如图1所示，风载测量装置还包括安装在立柱2顶部的避雷针8，进行防雷保护。

作为本实施例的优化方案，如图1所示，基础座1为Z型基础座，多根立柱2安装在Z型基础座的首尾和转角处。将基础座1设为Z型，以开展南北向、东西向导线风载荷及粗、细导线风载荷的同时观测，便于实现不同风向、不同直径导线风载荷的对比研究。

本实施例的基础座1上设有配电箱，传输组件、高频数据记录仪、蓄电池、太阳能控制器和低频数据记录仪等电气元件均放置在配电箱内。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

本实施例中，立柱2设有四根，四根立柱2的顶端依次连接有需要试验的导线9，其中，中间两根立柱2的顶端设有两组风载测量组件3，导线9连接相邻两立柱2的风载测量组件3 的高频动态测力天平32。三根导线中，从左往右是粗细细(如图1中的9-1、9-2和9-3)，两根细导线(9-2和9-3)互相垂直，可以对比测量东西向、南北向风载荷，最左最右的粗细导线(9-1和9-3)可以对比测量不同直径导线的同向风载荷。

风载荷实施在导线9上时，高频动态测力天平32获得导线瞬时风载荷观测数据，并传输至高频数据记录仪33，高频数据记录仪33利用传输组件5进行无线传输，传输至后台管理人员。

三维超声风速仪61测量风速风声等信息，多要素气象传感器71测量常规气象要素，两者将所测量的信息传输至高频数据记录仪33和低频数据记录仪72，数据记录仪利用传输组件5进行无线传输，传输至后台管理人员。

太阳能板41将太阳能转换为电能，并储存在蓄电池内，为各种电气元件供电。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种导线风载测量装置，其特征在于，包括基础座(1)、立柱(2)、风载测量组件(3)、供电组件(4)和传输组件(5)；

所述立柱(2)、供电组件(4)和传输组件(5)均安装在所述基础座(1)上，所述立柱(2)设有多根，所述风载测量组件(3)设置在所述立柱(2)上，所述供电组件(4)与所述风载测量组件(3)和传输组件(5)电连接，所述传输组件(5)与所述风载测量组件(3)电连接。

2.如权利要求1所述的风载测量装置，其特征在于，所述风载测量组件(3)包括外罩(31)、高频动态测力天平(32)和高频数据记录仪(33)，所述外罩(31)安装在所述立柱(2)顶端，所述高频动态测力天平(32)安装在所述外罩(31)内且与所述高频数据记录仪(33)电连接，所述高频数据记录仪(33)与所述传输组件(5)电连接。

3.如权利要求1所述的风载测量装置，其特征在于，所述供电组件(4)包括太阳能板(41)、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能板(41)倾斜安装在所述基础座(1)上，且与所述蓄电池连接，所述太阳能控制器与所述太阳能板(41)和蓄电池连接。

4.如权利要求1所述的风载测量装置，其特征在于，所述风载测量装置还包括风速测量组件(6)，所述风速测量组件(6)包括三维超声风速仪(61)和高频数据记录仪(33)，所述三维超声风速仪(61)安装在所述立柱(2)顶部，且与所述高频数据记录仪(33)连接，所述高频数据记录仪(33)与所述传输组件(5)连接。

5.如权利要求1所述的风载测量装置，其特征在于，所述风载测量装置还包括气象传感组件(7)，所述气象传感组件(7)包括多要素气象传感器(71)和低频数据记录仪(72)，所述多要素气象传感器(71)安装在所述基础座(1)上，且与所述低频数据记录仪(72)连接，所述低频数据记录仪(72)与所述传输组件(5)连接。

6.如权利要求1所述的风载测量装置，其特征在于，所述风载测量装置还包括安装在所述立柱(2)顶部的避雷针(8)。

7.如权利要求1-6任意一项所述的风载测量装置，其特征在于，所述基础座(1)为Z型基础座，所述多根立柱(2)安装在所述Z型基础座的首尾和转角处。

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