CN215642285U

CN215642285U - 输电线路安全预警系统

Info

Publication number: CN215642285U
Application number: CN202121264112.XU
Authority: CN
Inventors: 罗剑峰; 王盛学
Original assignee: Chongqing Xinyuanchuang Industry Co ltd
Current assignee: Chongqing Xinyuanchuang Industry Co ltd
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2031-06-07

Abstract

本实用新型公开了一种输电线路安全预警系统，该系统包括用于监测输电线应变信息的应力监测单元、用于监测监测点环境信息的环境监测单元、用于采集输电线电流信息的电流采集单元以及用于为该系统供电的供电模块。本实用新型通过应力监测单元能够对输电线的应力进行监测，通过环境监测单元能够对监测点的温湿度以及风速风向进行监测，通过电流采集单元能够实时采集输电线的电流信号，然后通过单片机实时采集应力监测单元、环境监测单元和电流采集单元监测到的数据后，通过GPRS通讯单元将采集到的信息发送至远程监控终端以便于工作人员实时掌握输电线路运行的情况。

Description

输电线路安全预警系统

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路安全预警系统。

背景技术

输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现电力运输。输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、输电线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。由于架空输电线网常被布置于无人地区或环境恶劣地区，传统的人工巡检方法难以有效对输电线缆进行有效实时监测。而借助无人机搭载摄像头，再配合机器视觉算法的监测手段则受限于无人机的数公里单次无续航飞行距离，并且采用无人机监测的成本高昂，不具有经济可行性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种输电线路安全预警系统，能够实时对输电路进行监测，且成本相对较低。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种输电线路安全预警系统，包括用于监测输电线应变信息的应力监测单元、用于监测监测点环境信息的环境监测单元、用于采集输电线电流信息的电流采集单元以及用于为该系统供电的供电模块；所述应力监测单元包括安装在输电线上的两个相对置的传感器安装架以及连接在两个所述传感器安装架之间的应变式力传感器；所述环境监测单元包括温度传感器、湿度传感器和风速风向传感器；所述电流采集单元包括依次连接的第一取电器、整流电路、取样电路和A/D转换电器；所述应变式力传感器、温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器和A/D转换电器的输出端分别与单片机连接，所述单片机通过GPRS通讯单元将采集到的信息发送至远程监控终端；所述供电模块包括依次连接的第二取电器、整流电路、滤波电路和稳压电路；所述稳压电路分别与所述应变式力传感器、温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、单片机和GPRS通讯单元连接。

进一步地，所述传感器安装架包括固定安装在所述输电线上的第一线夹以及与所述第一线夹固定连接的固定杆，所述应变式力传感器的两个检测端分别与两侧的固定杆连接。

进一步地，所述环境监测单元和电流采集单元通过监测架悬挂在输电线上，所述监测架包括套设在输电线上的第二线夹和第三线夹、分别与所述第二线夹和第三线夹固定连接的第一连接杆和第二连接杆、连接在第一连接杆和第二连接杆之间的安装架以及固定在所述安装架上的监测盒，所述温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、GPRS通讯单元和单片机均安装在所述监测盒内。

进一步地，所述第一取电器安装在所述第二线夹内，所述第二线夹包括第一上夹持部和第一下夹持部；所述第一上夹持部与第一下夹持部接触的一面中部设有第一凹槽，输电线由所述第一凹槽中贯穿所述第三线夹；所述第一上夹持部内设有呈一字型的第一上电磁感应铁芯和截面呈U型的第一下电磁感应铁芯，所述第一上电磁感应铁芯与第一下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，所述第一凹槽置于四框形结构中间，第一下电磁感应铁芯上缠绕有第一感应线圈。

进一步地，所述第二取电器装安装在所述第三线夹内，所述第三线夹包括第一上夹持部和第一下夹持部；所述第一上夹持部与第一下夹持部接触的一面中部设有第二凹槽，输电线由所述第二凹槽中贯穿所述第三线夹；所述第二上夹持部内设有呈一字型的第二上电磁感应铁芯和截面呈U型的第二下电磁感应铁芯，所述第二上电磁感应铁芯与第二下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，所述第二凹槽置于四框形结构中间，第二下电磁感应铁芯上缠绕有第二感应线圈。

进一步地，所述第一连接杆与安装架可拆卸式连接在一起，所述第一连接杆与安装架连接的一端设有第一连接部，所述安装架通过第一紧固件与所述第一连接部连接；所述第二连接杆与安装架可拆卸式连接在一起，所述第二连接杆与安装架连接的一端设有第二连接部，所述安装架通过第二紧固件与所述第二连接部连接。

本实用新型的有益效果为：通过应力监测单元能够对输电线的应力进行监测，通过环境监测单元能够对监测点的温湿度以及风速风向进行监测，通过电流采集单元能够实时采集输电线的电流信号，然后通过单片机实时采集应力监测单元、环境监测单元和电流采集单元监测到的数据后，通过GPRS通讯单元将采集到的信息发送至远程监控终端以便于工作人员实时掌握输电线路运行的情况，该系统不需要通过实时拍摄图像来识别输电路的运输情况，不需要复杂的运算过程，成本也大大减小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的原理图。

图2为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图3为本实用新型一个实施例的电流采集单元的原理图。

图4为本实用新型一个实施例的供电模块的原理图。

图5为本实用新型一个实施例的第二线夹的结构示意图。

1、输电线；2、应变式力传感器；3、第一线夹；31、固定杆；4、第二线夹；41、第一连接杆；42、第一连接部；43、第一上夹持部；44、第一下夹持部；45、第一凹槽；46、第一上电磁感应铁芯；47、第一下电磁感应铁芯；48、第一感应线圈；5、第三线夹；51、第二连接杆；52、第二连接部；6、安装架；7、监测盒；71、温度传感器；72、湿度传感器；73、风速风向传感器；74、GPRS通讯单元；75、单片机。

具体实施方式

如图1所示的输电线路安全预警系统，包括用于监测输电线1应变信息的应力监测单元、用于监测监测点环境信息的环境监测单元、用于采集输电线1电流信息的电流采集单元以及用于为该系统供电的供电模块以及分别与所述应力监测单元、环境监测单元和电流采集单元电连接的单片机。

所述应力监测单元包括安装在输电线1上的两个相对置的传感器安装架6以及连接在两个所述传感器安装架6之间的应变式力传感器2；通过将应变式力传感器2通传感器安装架6并接在输电线路上，当输电线路在覆冰后受到，输电线的整体重量增加，输电线收到拉扯力的作用后会出现形变，输电线形变带动应变式力传感器2的应变片形变，从而通过应变式力传感器2测量出输电线收到的力来判断输电线的覆冰情况。

所述环境监测单元包括温度传感器71、湿度传感器72和风速风向传感器73；通设置环境监测单元能够对监测点的温湿度以及风速风向进行监测，以便于监测人员获取监测点的环境数据。

所述电流采集单元包括依次连接的第一取电器、整流电路、取样电路和A/D转换电器；电流采集单元通过第一取电器从输电线上获取电流信号，然后依次经过整流、取样和A/D转换后输入到单片机，能够实现对输电线1的电流信号监测，以便于监测人员实时获取输电线路的运行情况。其中，本领域技术人员可以根据实际情况选取现有的整流电路、取样电路和A/D转换电器，此处不再对该现有技术做赘述。

所述应变式力传感器2、温度传感器71、湿度传感器72、风速风向传感器73和A/D转换电器的输出端分别与单片机75连接，所述单片机75通过GPRS通讯单元74将采集到的信息发送至远程监控终端，使得检测人员能够远程获取到监测数据，以便于进行后续判断和预警。

所述供电模块包括依次连接的第二取电器、整流电路、滤波电路和稳压电路；所述稳压电路分别与所述应变式力传感器2、温度传感器71、湿度传感器72、风速风向传感器73、单片机75和GPRS通讯单元74连接。供电模块通过第二取电器从输电线路取电，然后经过整流、滤波和稳压后分别为所述应变式力传感器2、温度传感器71、湿度传感器72、风速风向传感器73、单片机75和GPRS通讯单元74供电。该系统直接从输电线路取电来进行自身的供电。同理，本领域技术人员可以根据实际情况选取现有的整流电路、滤波电路和稳压电路，此处不再对该现有技术做赘述。

根据本申请的一个实施例，所述传感器安装架6包括固定安装在所述输电线1上的第一线夹3以及与所述第一线夹3固定连接的固定杆31，所述应变式力传感器2的两个检测端分别与两侧的固定杆31连接。通过采用线夹的方式将应变式力传感器2沿输电线的延伸方向并且在输电线路上，可便于安装，且不会对线路造成影响。

根据本申请的一个实施例，所述环境监测单元和电流采集单元通过监测架悬挂在输电线1上，所述监测架包括套设在输电线1上的第二线夹4和第三线夹5、分别与所述第二线夹4和第三线夹5固定连接的第一连接杆41和第二连接杆51、连接在第一连接杆41和第二连接杆51之间的安装架6以及固定在所述安装架6上的监测盒7，所述温度传感器71、湿度传感器72、风速风向传感器73、GPRS通讯单元74和单片机75均安装在所述监测盒7内。通过将温度传感器71、湿度传感器72、风速风向传感器73、GPRS通讯单元74和单片机75集成在监测盒内，然后通过监测架悬挂在输电线1上，将监测盒与应力监测单元分开；并且，两个第一线夹安装在第二线夹4和第三线夹5之间，可避免监测盒内的设备对应力监测单元的监测产生干扰。

根据本申请的一个实施例，如图5所示，所述第一取电器安装在所述第二线夹4内，所述第二线夹4包括第一上夹持部和第一下夹持部；所述第一上夹持部与第一下夹持部接触的一面中部设有第一凹槽，输电线1由所述第一凹槽中贯穿所述第三线夹5；所述第一上夹持部内设有呈一字型的第一上电磁感应铁芯和截面呈U型的第一下电磁感应铁芯，所述第一上电磁感应铁芯与第一下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，所述第一凹槽置于四框形结构中间，第一下电磁感应铁芯上缠绕有第一感应线圈。

根据本申请的一个实施例，所述第二取电器装安装在所述第三线夹5内，所述第三线夹5包括第一上夹持部和第一下夹持部；所述第一上夹持部与第一下夹持部接触的一面中部设有第二凹槽，输电线1由所述第二凹槽中贯穿所述第三线夹5；所述第二上夹持部内设有呈一字型的第二上电磁感应铁芯和截面呈U型的第二下电磁感应铁芯，所述第二上电磁感应铁芯与第二下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，所述第二凹槽置于四框形结构中间，第二下电磁感应铁芯上缠绕有第二感应线圈。

根据本申请的一个实施例，所述第一连接杆41与安装架6可拆卸式连接在一起，所述第一连接杆41与安装架6连接的一端设有第一连接部42，所述安装架6通过第一紧固件与所述第一连接部42连接；所述第二连接杆51与安装架6可拆卸式连接在一起，所述第二连接杆51与安装架6连接的一端设有第二连接部52，所述安装架6通过第二紧固件与所述第二连接部52连接。

此外，本申请中的单片机75可采用51单片机，至于采用的传感器的具体型号，目前的单片机以及传感器都具有相应的产品规格说明书，本领域技术人员在熟知单片机以及各传感器的工作原理的条件下，可跟据自己的成本要求选用不同的单片机和传感器，然后根据规格说明书将对应的引脚按照上述连接结构连接起来接口，在此不再对具体的芯片信号和引脚连接这一现有技术进行赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种输电线路安全预警系统，其特征在于，包括用于监测输电线应变信息的应力监测单元、用于监测监测点环境信息的环境监测单元、用于采集输电线电流信息的电流采集单元以及用于为该系统供电的供电模块；所述应力监测单元包括安装在输电线上的两个相对置的传感器安装架以及连接在两个所述传感器安装架之间的应变式力传感器；所述环境监测单元包括温度传感器、湿度传感器和风速风向传感器；所述电流采集单元包括依次连接的第一取电器、整流电路、取样电路和A/D转换电器；所述应变式力传感器、温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器和A/D转换电器的输出端分别与单片机连接，所述单片机通过GPRS通讯单元将采集到的信息发送至远程监控终端；所述供电模块包括依次连接的第二取电器、整流电路、滤波电路和稳压电路；所述稳压电路分别与所述应变式力传感器、温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、单片机和GPRS通讯单元连接。

2.根据权利要求1所述的输电线路安全预警系统，其特征在于，所述传感器安装架包括固定安装在所述输电线上的第一线夹以及与所述第一线夹固定连接的固定杆，所述应变式力传感器的两个检测端分别与两侧的固定杆连接。

3.根据权利要求1所述的输电线路安全预警系统，其特征在于，所述环境监测单元和电流采集单元通过监测架悬挂在输电线上，所述监测架包括套设在输电线上的第二线夹和第三线夹、分别与所述第二线夹和第三线夹固定连接的第一连接杆和第二连接杆、连接在第一连接杆和第二连接杆之间的安装架以及固定在所述安装架上的监测盒，所述温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、GPRS通讯单元和单片机均安装在所述监测盒内。

4.根据权利要求3所述的输电线路安全预警系统，其特征在于，所述第一取电器安装在所述第二线夹内，所述第二线夹包括第一上夹持部和第一下夹持部；所述第一上夹持部与第一下夹持部接触的一面中部设有第一凹槽，输电线由所述第一凹槽中贯穿所述第三线夹；所述第一上夹持部内设有呈一字型的第一上电磁感应铁芯和截面呈U型的第一下电磁感应铁芯，所述第一上电磁感应铁芯与第一下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，所述第一凹槽置于四框形结构中间，第一下电磁感应铁芯上缠绕有第一感应线圈。

5.根据权利要求4所述的输电线路安全预警系统，其特征在于，所述第二取电器装安装在所述第三线夹内，所述第三线夹包括第一上夹持部和第一下夹持部；所述第一上夹持部与第一下夹持部接触的一面中部设有第二凹槽，输电线由所述第二凹槽中贯穿所述第三线夹；所述第二上夹持部内设有呈一字型的第二上电磁感应铁芯和截面呈U型的第二下电磁感应铁芯，所述第二上电磁感应铁芯与第二下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，所述第二凹槽置于四框形结构中间，第二下电磁感应铁芯上缠绕有第二感应线圈。

6.根据权利要求3所述的输电线路安全预警系统，其特征在于，所述第一连接杆与安装架可拆卸式连接在一起，所述第一连接杆与安装架连接的一端设有第一连接部，所述安装架通过第一紧固件与所述第一连接部连接；所述第二连接杆与安装架可拆卸式连接在一起，所述第二连接杆与安装架连接的一端设有第二连接部，所述安装架通过第二紧固件与所述第二连接部连接。