CN218545765U - 一种输电线路覆冰监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路覆冰监测装置，包括安装在电网设备上的主机箱，所述主机箱内设有MCU控制单元、与MCU控制单元电性连接的监测单元、RS232转TTL模块和电源模块；所述MCU控制单元通过RS232转TTL模块连接有北斗二代模块，所述MCU控制单元接收到监测单元监测到的输电线路的状态数据，并通过所述北斗二代模块传输至北斗指挥机，若监测到所述状态信息超过状态阈值，则所述北斗指挥机接收所述状态数据并对应做出反馈指令。本实用新型采用北斗二代模块对气象数据进行传输，具有传输快、功耗低、不受网络传输信号影响，能够及时预警灾害信息，避免输电线遭受损害。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设施相关领域，尤其涉及一种输电线路覆冰监测装置。
背景技术
在我国输电线路经常会遭到滑坡、山火、鸟类侵袭、覆冰等灾害的破坏，其中覆冰现象属于较为普遍的现象常给世界各地许多架空线路的安全运行造成严重影响，输电线路覆冰和积雪会导致其机械和电气性能急剧下降，引起导线舞动、杆塔倾斜甚至倒塌、短线以及绝缘子散落等重大电力事故，严重影响电力系统的运行，我国是世界上输电线路覆冰最为严重的国家之一。我国目前主要的覆冰监测设备主要基于全球移动通信系统(GSM)短信业务(SMS)，通过获取导线覆冰后的重量变化、环境温度、雨量、风速、风向、气压等电气特性，建立相应的数学模型，分析计算输电线路的覆冰情况并借助4G通信技术进行实时数据传输，及时给出除冰信息，预防冰灾事故。
我国主要的覆冰监测设备都是通过移动通信网络传输，如4G或 5G等数据信号传输方式，该方式对现场的移动通信网络信号强度有着比较高的要求，然而许多线路架设人烟稀少、交通不便或地势复杂的地方，影响4G或5G信号的网络传输，对于小数据量的覆冰监测设备而言，也许可以不用4G或者5G的网络，甚至不需要用到3G，只需要用到2G就能够满足，但移动通信网络存在升级换代速度较快问题，在它升级的过程中，常常伴随着物联网卡的升级，或者表现为部分地域的通信频段的改变，从而导致物联网模块通信异常。物联网移动通信模块相对于手机移动通信模块不一样，每一次的升级我们都需要去到现场把设备拆下来，这无疑会耗费很多的人力物力，增加后期的售后维护成本。而且，采用移动通信网络传输的输电线路覆冰监测设备在应用到不同的地域时，当地平台往往难以统一，这就要求我们的软件开发花费大量的时间去修改软件中的协议以去适配当地平台，增加研发负担的同时也给客户带来大量的配合工作，目前急需研究出一种具备全天侯不依赖于移动通信模块或网络的且长期保持稳定的覆冰监测设备。
实用新型内容
为克服现有技术的缺点，本实用新型目的在于提供一种输电线路覆冰监测装置。
本实用新型通过以下技术措施实现的，安装在电网设备上的主机箱，所述主机箱内设有MCU控制单元、与MCU控制单元电性连接的监测单元、RS232转TTL模块和电源模块；
所述MCU控制单元通过RS232转TTL模块连接有北斗二代模块，所述MCU控制单元接收到监测单元监测到的输电线路的状态数据，并通过所述北斗二代模块传输至北斗指挥机，若监测到所述状态信息超过状态阈值，则所述北斗指挥机接收所述状态数据并对应做出反馈指令。
作为一种优选方式，所述监测单元为传感器，所述传感器包括拉力传感器、倾角传感器及微气象传感器，所述拉力传感器、倾角传感器及微气象传感器通过RS485串口与主机箱连接。
作为一种优选方式，所述还设有报警单元，当所述监测单元上报的气象相关数据值大于或等于预设阈值，则报警单元发出预警或警报信息。
作为一种优选方式，所述电源模块包括为太阳能供电或风力供电中的一种或多种。
作为一种优选方式，所述电源模块包括电性相连的太阳能板、电池组件和充放电管理电路板，所述太阳能板可调节的设置在主机箱外部。
作为一种优选方式，所述充放电管理电路板上还集成有转换器。
本实用新型提供一种输电线路覆冰监测装置，包括设置在主机箱内的MCU控制单元，MCU控制单元连接有监测单元和北斗二代模块， MCU控制单元定时接收监测单元发送的气象、拉力及倾角数据等相关数据，根据设置，可筛选出异常数据，MCU控制单元通过北斗二代模块向北斗指挥机发送异常数据，北斗指挥机收到异常数据信息后远程控制主机箱执行相应的灾害应对模式。
采用北斗传输方式，通讯覆盖面广，消除了对移动通信模块和网络的依赖，协议简洁，平台对接方便，同时就目前而言，北斗通信的升级换代对原有的北斗通信没有形成干扰，减少了移动通信升级换代过程中对原有通信模块影响，大量的节省了成本，降低了工作人员的工作量。而且，北斗系统为自主系统，当输电线路覆冰监测设备在应用到不同的地域时，能够适用统一的标准，安全性、稳定性和保密性更好。
附图说明
图1为本实施例的工作示意图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型提供一种输电线路覆冰监测装置，采用功耗相对较低的北斗二代模块对传感器数据的传输，北斗二代具备定位和通讯功能，通讯只涉及用户终端和北斗卫星之间，通过北斗二代数据接口协议进行和平台对接，不同于数据通讯受限于地面基站。而北斗指挥机由天线、主机组成，具有全方向高灵敏度信号捕捉能力、稳定高效率的信号发射能力，实现对三颗北斗卫星六波束信号的实时跟踪处理，可实现对下属用户机的指挥调度和多级分组功能，为后台工作人员提供直观的监控信息。
参考图1，包括安装在电网设备上的主机箱，所述主机箱内设有 MCU控制单元、与MCU控制单元电性连接的监测单元、RS232转TTL 模块和电源模块；所述MCU控制单元通过RS232转TTL模块连接有北斗二代模块，所述MCU控制单元接收到监测单元监测到的输电线路的状态数据，并通过所述北斗二代模块传输至北斗指挥机，若监测到所述状态信息超过状态阈值，则所述北斗指挥机接收所述状态数据并对应做出反馈指令。MCU控制单元通过RS232转TTL模块把监测单元取到的传感器数据根据北斗二代数据接口协议编译成短报文发送至北斗二代模块，北斗二代模块转发送到后台指挥机，若出现异常数据，即灾害性气象影响输电线路工作时，对应的后台指挥机接收预警信息后，还能够远程下发指令，转换主机箱的工作模式，实时获取相关信息，从而便于终端的工作人员及时采取措施应对。其中，输电线路的状态数据包括输电线路对杆塔垂直荷载、不均衡张力、线路倾斜角度及气象相关要素的变化数据。
一实施例中，还可根据输电线路当前的工作条件，指令MCU控制单元执行常规运作、自动报警、手动报警或低功耗等模式。具体的，常规模式下，MCU控制单元每隔一个小时采集一次各个传感器的数据并通过北斗二代传输到后台的指挥机上；在自动报警模式下，MCU每隔十分钟获取一次各个传感器的数据，如有异常数据则通过北斗二代上传到后台的指挥机上，没有异常数据则一个小时上传一次数据。
所述监测单元为传感器，所述传感器包括拉力传感器、倾角传感器及微气象传感器，所述拉力传感器、倾角传感器及微气象传感器通过RS485串口与主机箱连接。拉力传感器，用于测量导线的综合载荷力；具体的，包括杆塔荷载监测，利用沿两个垂直方向(坐标)的倾角数据，可建立杆塔受力三维力学解析模型，实现对杆塔垂直荷载及不均衡张力的监测。倾角传感器，用于监测风偏距；利用绝缘子垂直线路方向的倾斜角，其中，该数据可直接获取或解析得到，根据倾角传感器现场安装方式而定，能够实现风偏距监测。微气象传感器于用于监测输电杆塔或输电线路附近的风向、风速、温度、湿度、压强。在线监测测点周围的温度、湿度、风速、风向等数据，必要时，可增加降雨量、日照监测等功能。
所述还设有报警单元，当所述监测单元上报的气象相关数据值大于或等于预设阈值，则报警单元发出预警或警报信息。所述报警单元在覆冰厚度或遭遇其他灾害的数值达到设定阈值时，自动向北斗指挥机发出警报信息。
所述电源模块包括为太阳能供电或风力供电中的一种或多种，本实施例中，采用太阳能发电的方式供电，由太阳能板将太阳辐射能转换电能，通过充电管理电路对储能器件进行充电和放电，太阳辐射能转换电能一部分给电池充电，一部分通过高效升降压转化器，装换成后级电路需要的电源。
所述电源模块包括电性相连的太阳能板、电池组件和充放电管理电路板，所述太阳能板可调节的设置在主机箱外部，所述充放电管理电路板上还集成有转换器。太阳能板将太阳辐射能转换成直流的电能，白天时，太阳能板通过充电管理芯片将电压降到电池所需要的电压后一部分给电池充电，另一部分给后级电路供电，完成太阳辐射能到电能转换。晚上时，由电池供电，后级电路中加入了用于升压或降压的转换器，从而为后级电路提供适当的电压。
以上是对本实用新型一种输电线路覆冰监测装置进行的阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种输电线路覆冰监测装置，其特征在于，包括安装在电网设备上的主机箱，所述主机箱内设有MCU控制单元、与MCU控制单元电性连接的监测单元、RS232转TTL模块和电源模块；
所述MCU控制单元通过RS232转TTL模块连接有北斗二代模块，所述MCU控制单元接收到监测单元监测到的输电线路的状态数据，并通过所述北斗二代模块传输至北斗指挥机，若监测到所述状态数据超过状态阈值，则所述北斗指挥机接收所述状态数据并对应做出反馈指令。
2.根据权利要求1所述的输电线路覆冰监测装置，其特征在于，所述监测单元为传感器，所述传感器包括拉力传感器、倾角传感器及微气象传感器，所述拉力传感器、倾角传感器及微气象传感器通过RS485串口与主机箱连接。
3.根据权利要求1所述的输电线路覆冰监测装置，其特征在于，还设有报警单元，当所述监测单元上报的气象相关数据值大于或等于预设阈值，则报警单元发出预警或警报信息。
4.根据权利要求1所述的输电线路覆冰监测装置，其特征在于，所述电源模块包括为太阳能供电或风力供电中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4任一所述的输电线路覆冰监测装置，其特征在于，所述电源模块包括电性相连的太阳能板、电池组件和充放电管理电路板，所述太阳能板可调节的设置在主机箱外部。
6.根据权利要求5所述的输电线路覆冰监测装置，其特征在于，所述充放电管理电路板上还集成有转换器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221677432.2U CN218545765U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 一种输电线路覆冰监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218545765U true CN218545765U (zh) | 2023-02-28 |
Family
ID=85267372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221677432.2U Active CN218545765U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 一种输电线路覆冰监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218545765U (zh) |
-
2022
- 2022-07-01 CN CN202221677432.2U patent/CN218545765U/zh active Active
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