CN220206641U - 一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统 - Google Patents

Abstract

一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，导线测长设备设置在张力放线机与输电铁塔之间的导线上；导线测长设备包括监测系统、供给系统、导线抖动监测装置、张力启停监测装置、手持终端；监测系统包括风速传感器装置，风速传感器装置包括风速传感器、风速数据传感模块；本实用新型所要解决的技术问题是提供自给供电的架空输电线路测长设备工作状态监测系统，运用自给的供电方式，避免了设备长时间供电的问题，通过监测周围风速，导线是否抖动，张力机启停等影响因素，通过了解导线展放过程中的影响因素，随时调整张力放线机与测长设备的启停，从而保证测长设备稳定准确测长。

Description

一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统

技术领域

本实用新型专利涉及架空输电线路架设的领域，具体涉及一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统。

背景技术

架空输电线路放线施工的技术主要可分为“非张力放线”施工和“张力放线”施工两种。“非张力放线”在放线施工过程中，导、地线始终处于相对松弛的状态，这就不可避免的存在着导、地线落地磨损的情况。而“张力放线”则是通过张牵设备（主要为张力机和牵引机）对被展放的导、地线施加相对恒定的张力，使之在展放过程中始终处于悬空状态，从而避免了导、地线与地面及被跨越物的直接接触，防止导、地线磨损。在张力放线过程中，为测量放出导线的长度，一般在张力机放线处架设一个测长设备，由于测量设备的测量精度易受导线抖动、放线启停以及测量设备工作时间长等因素影响，从而影响了导线测量的精度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供自给供电的架空输电线路测长设备工作状态监测系统，运用自给的供电方式，避免了设备长时间供电的问题，通过监测周围风速，导线是否抖动，张力机启停等影响因素，通过了解导线展放过程中的影响因素，随时调整张力放线机与测长设备的启停，从而保证测长设备稳定准确测长。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，导线测长设备设置在张力放线机与输电铁塔之间的导线上；

导线测长设备包括监测系统、供给系统、导线抖动监测装置、张力启停监测装置、手持终端；监测系统包括风速传感器装置，风速传感器装置包括风速传感器、风速数据传感模块、风速传感器磁吸上层、磁吸下层；

风速传感器底部的风速传感器磁吸上层与导线测长设备上的磁吸下层通过磁力吸引相连接；风速数据传感模块通过粘贴方式固定在风速传感器磁吸上层上面，风速数据传感模块通过导线与风速传感器相连接，风速传感器通过导线与储能电池相连接。

供给系统包括光伏太阳能板、光伏太阳能板磁吸层；光伏太阳能板通过底部的光伏太阳能板磁吸层与导线测长设备顶部通过磁力吸引相连接，光伏太阳能板通过导线与储能电池相连接。

供给系统包括风电机、风电机磁吸层；风电机底部与风电机磁吸层通过粘贴方式相连接，风电机磁吸层通过磁力吸引与光伏太阳能板的金属边框通过磁力相连接；风电机通过导线与储能电池相连接。

导线抖动监测装置包括左侧振动传感器与右侧振动传感器；螺丝穿过左侧振动传感器的4个孔洞将其固定在导线测长设备左侧上方位置处，螺丝穿过右侧振动传感器的4个孔洞将其固定在导线测长设备右侧上方位置处；左侧振动传感器、右侧振动传感器通过导线分别与储能电池相连接。

张力启停监测装置包括位移传感器；位移传感器通过锁扣将导线环抱，位移传感器与通过导线分别与储能电池相连接。

手持终端包括显示器、无线接收模块、蜂鸣器、振动器、预警模块，显示器位于手持终端前表面，通过导线与预警模块相连接；蜂鸣器位于手持终端右上方，通过导线与预警模块相连接；振动器位于手持终端左后方，通过导线与预警模块相连接；无线接收模块位于手持终端左上方，通过导线分别与显示器、预警模块相连接。

储能电池通过导线分别与光伏太阳能板、风电机、左侧振动传感器、右侧振动传感器、移传感器相连接，储能电池位于导线测长设备内部下方位置处。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型运用自给的供电方式，避免了设备长时间供电的问题，通过监测周围风速，导线是否抖动，放线机启停等影响因素，通过了解导线展放过程中的影响因素，随时调整张力放线机与测长设备的启停，从而保证测长设备稳定准确测长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本实用新型总体结构示意图；

图2为本实用新型现场风速监测装置示意图；

图3为本实用新型电源供给系统中光伏太阳能板示意图；

图4为本实用新型电源供给系统中风电机示意图；

图5为本实用新型导线抖动监测装置结构示意图；

图6为本实用新型张力启停监测装置结构示意图；

图7为本实用新型手持终端结构示意图；

图8为本实用新型储能电池结构图；

图9为本实用新型充放电控制结构图；

图10为本实用新型风速监测装置控制结构图；

图11为本实用新型手持终端控制结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，导线测长设备3设置在张力放线机1与输电铁塔4之间的导线2上；

如图2所示，导线测长设备3包括监测系统、供给系统、导线抖动监测装置、张力启停监测装置、手持终端；

监测系统包括风速传感器装置，风速传感器装置包括风速传感器8、风速数据传感模块18、风速传感器磁吸上层21、磁吸下层22；风速传感器8底部的风速传感器磁吸上层21与导线测长设备3上的磁吸下层22通过磁力吸引相连接；风速数据传感模块18通过粘贴方式固定在风速传感器磁吸上层21上面。风速数据传感模块18通过导线与风速传感器8相连接。风速传感器8通过导线与储能电池20相连接。

如图2，在现场风速监测装置中，风速传感器底部为磁吸上层，磁吸下层的安装位置如图2位置所示，二者通过磁力相吸引。风速传感器通过导线与储能电池相连接。风速传感器将风速数据实时传输通过无线传输模块发送到手持终端中。当现场风速达到6级及以上时，为保证施工安全及测长设备的测量准确性，应及时停止，避免造成意外发生。

如图3所示，供给系统包括光伏太阳能板5、光伏太阳能板磁吸层15；光伏太阳能板5通过底部的光伏太阳能板磁吸层15与导线测长设备3顶部通过磁力吸引相连接，光伏太阳能板5通过导线与储能电池20相连接。

如图3，在电源供给系统中，光伏太阳能板通过磁力吸引将磁吸层和测长设备的顶部相连接，光伏太阳能板通过导线连接到电能存放系统中，架空输电线路施工基本在野外，光照相对充足。

如图4所示，供给系统包括风电机16、风电机磁吸层17；风电机16底部与风电机磁吸层17通过粘贴方式相连接，风电机磁吸层17通过磁力吸引与光伏太阳能板5的金属边框连接；风电机16通过导线与储能电池20相连接。

如图4，在电源供给系统中，风电机通过磁力吸引将磁吸层和测长设备的顶部相连接，风电机通过导线连接到电能存放系统中。动力回收系统主要由测长设备在测量导线长度时，设备内部的滑轮不断转动，将滑轮与设备内部的小型发电机相连，小型发电机通过导线与电源存放系统相连接。

如图5所示，导线抖动监测装置包括左侧振动传感器6与右侧振动传感器7；螺丝穿过左侧振动传感器6的4个孔洞将其固定在导线测长设备3左侧上方位置处，螺丝穿过右侧振动传感器7的4个孔洞将其固定在导线测长设备3右侧上方位置处；左侧振动传感器6、右侧振动传感器7通过导线分别与储能电池20相连接。

如图5，在导线抖动装置中，设备左右位置处通过螺丝螺帽固定两个振动传感器，振动传感器与导线相接触。当受到如风速等因素影响时，导线出现抖动，当抖动超过阈值，将严重影响测长设备测量的准确性。为此振动传感器将超过阈值的数据和时刻记录下来，测长设备在计算时乘相应的修正系数或及时停止放线。

如图6所示，张力启停监测装置包括位移传感器9；位移传感器9通过锁扣将导线2环抱，位移传感器9与通过导线分别与储能电池20相连接。

如图6，在张力启停监测装置中，位移传感器将导线包裹住导线，位移传感器将数据发送到无线传输模块上，无线传输模块将数据发送到手持终端上。当位移停止时，则张力放线机停止放线，则测长设备也需停止测量。

如图7所示，手持终端包括显示器10、无线接收模块11、蜂鸣器12、振动器13、预警模块14，显示器10位于手持终端前表面，通过导线与预警模块14相连接；蜂鸣器12位于手持终端右上方，通过导线与预警模块14相连接；振动器13位于手持终端左后方，通过导线与预警模块14相连接；无线接收模块11位于手持终端左上方，通过导线分别与显示器10、预警模块14相连接。

如图7，在手持终端中，数据通过手持终端无线接收模块将数据显示在显示器上，当各传感器发送的数据超过阈值时，预警模块将打开蜂鸣器、振动器，提醒施工人员进行相应操作。

如图8所示，储能电池20通过导线分别与光伏太阳能板5、风电机16、左侧振动传感器6、右侧振动传感器7、移传感器9相连接，储能电池20位于导线测长设备3内部下方位置处。

如图9所示，光伏太阳能板5型号为HB1840通过导线与储能电池10型号为KMW4452402110相连接，为储能电池10充电。风电机16型号为PPM300通过导线与储能电池10相连接，为储能电池充电。

如图10所示，风速传感器8型号为PR-3000-FS-N01将风速数据通过导线传输至风速数据传感模块18型号为FK-VPXKU-M8上，再通过无线传输模块19型号为WSD202-EX2以无线传输的形式发送至手持终端的无线接收模块11型号为AT89C52。

如图11所示，手持终端中，显示器10型号为ELF1102AA，无线接收模块11型号为ZSL311，蜂鸣器12型号为GT60GT48，振动器型号为BY0610，预警模块型号为AT89C52。

本实用新型在安装时，具体如下：

自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，包括电源供给系统、现场风速监测装置、导线抖动监测装置、张力放线启停监测装置以及手持终端。

所述电源供给系统主要包括储能电池、光伏太阳能板、电能存放系统、风电机。电源主要通过光伏太阳能板、储能电池和风电机进行发电，然后将电能储存在储能电池中，当测量设备需要电能时，储能电池进行供电。光伏太阳能板由2块型号为HB1840、功率为40W的单晶光伏板组成，小型风电机由一个型号为PPM300、功率为100w风电机组成，储能电池选用1块集成的凯美威（KMW4452402110）300Ah磷酸铁锂电池组成。光伏太阳能板与风电机分别与储能电池通过导线连接起来。

所述现场风速监测装置，包括风速传感器、风速数据储存模块FK-VPXKU-M8-1，无线传输模块WSD202-EX2；所述风速传感器1个由普锐森社PR-3000-FS-N01型三杯气象风向仪器组成；风速数据储存模块主要将风速数据发送到无线传输模块上，再通过无线传输模块将数据发送到手持终端的无线接收模块M101C中。

所述导线抖动监测装置，包括振动传感器、振动数据储存模块，无线传输模块。其中振动传感器2个，振动数据储存模块1个，无线传输模块1个。2个振动传感器均由型号为瑞芬AKF390、测量范围为±40g、输出电压0-5V、工作温度-40至+85℃的三轴加速度计MEMS振动传感器组成。抖动数据储存模块FK-VPXKU-M8-2将实时数据通过无线传输模块WSD202-EX2发送到手持终端上。

所述张力放线启停监测装置，包括位移传感器、位移数据储存模块FK-VPXKU-M8-3、无线传输模块WSD202-EX2。其中位移传感器，位移数据储存模块以及无线传输模块均为1个。位移传感器采用精度为±0.05%F.S、工作温度-30—100℃的NS-WY02型传感器。位移数据储存模块将实时数据通过无线传输模块发送到手持终端上。

无线接收模块将接收到数据通过数据显示模块显示屏，当各项数据达到预警模块所设置的阈值时，蜂鸣器与振动器同时工作，提醒工作人员操作测量设备。

导线由绝缘单芯电缆BV型导线构成，其中绝缘厚度为0.8nm，主要将电源供给系统与现场风速监测装置、导线抖动监测装置、张力放线启停监测装置相连接。

综上所述，通过监测周围风速，导线是否抖动，放线机启停等影响因素，通过了解导线展放过程中的影响因素，随时调整张力放线机与测长设备的启停，或乘相应的影响因子，从而保证测长设备稳定准确测长。

采用上述结构，本实用新型在使用时，电源存放系统显示当前电量，然后判断电池时候高于95%，若高于95%则进入待机状态，然后由供电系统判断需要供电，若需要，则对现场风速监测装置、导线抖动监测装置、张力放线启停监测装置进行供电，如果否，就停止循环；若电源存放系统电量低于95%，则分别判断风电机、光伏太阳能板以及能力回收系统是否具备发电条件，若是，则进行电，如果不能则结束；充电后继续往下判断，同待机状态下的判断。

Claims (7)

1.一种自供电式架空输电线路测长设备工作状态监测系统，其特征在于，导线测长设备（3）设置在张力放线机（1）与输电铁塔（4）之间的导线（2）上；

导线测长设备（3）包括监测系统、供给系统、导线抖动监测装置、张力启停监测装置、手持终端；监测系统包括风速传感器装置，风速传感器装置包括风速传感器（8）、风速数据传感模块（18）、风速传感器磁吸上层（21）、磁吸下层（22）；

风速传感器（8）底部的风速传感器磁吸上层（21）与导线测长设备（3）上的磁吸下层（22）通过磁力吸引相连接；风速数据传感模块（18）通过粘贴方式固定在风速传感器磁吸上层（21）上面，风速数据传感模块（18）通过导线与风速传感器（8）相连接，风速传感器（8）通过导线与储能电池（20）相连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，供给系统包括光伏太阳能板（5）、光伏太阳能板磁吸层（15）；光伏太阳能板（5）通过底部的光伏太阳能板磁吸层（15）与导线测长设备（3）顶部通过磁力吸引相连接，光伏太阳能板（5）通过导线与储能电池（20）相连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，供给系统包括风电机（16）、风电机磁吸层（17）；风电机（16）底部与风电机磁吸层（17）通过粘贴方式相连接，风电机磁吸层（17）通过磁力吸引与光伏太阳能板（5）的金属边框连接；风电机（16）通过导线与储能电池（20）相连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，导线抖动监测装置包括左侧振动传感器（6）与右侧振动传感器（7）；螺丝穿过左侧振动传感器（6）的4个孔洞将其固定在导线测长设备（3）左侧上方位置处，螺丝穿过右侧振动传感器（7）的4个孔洞将其固定在导线测长设备（3）右侧上方位置处；左侧振动传感器（6）、右侧振动传感器（7）通过导线分别与储能电池（20）相连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，张力启停监测装置包括位移传感器（9）；位移传感器（9）通过锁扣将导线（2）环抱，位移传感器（9）与通过导线分别与储能电池（20）相连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，手持终端包括显示器（10）、无线接收模块（11）、蜂鸣器（12）、振动器（13）、预警模块（14），显示器（10）位于手持终端前表面，通过导线与预警模块（14）相连接；蜂鸣器（12）位于手持终端右上方，通过导线与预警模块（14）相连接；振动器（13）位于手持终端左后方，通过导线与预警模块（14）相连接；无线接收模块（11）位于手持终端左上方，通过导线分别与显示器（10）、预警模块（14）相连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，储能电池（20）通过导线分别与光伏太阳能板（5）、风电机（16）、左侧振动传感器（6）、右侧振动传感器（7）、移传感器（9）相连接，储能电池（20）位于导线测长设备（3）内部下方位置处。