RU107412U1 - ICE-WIND LOAD CONTROL SYSTEM - Google Patents
ICE-WIND LOAD CONTROL SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU107412U1 RU107412U1 RU2011106852/07U RU2011106852U RU107412U1 RU 107412 U1 RU107412 U1 RU 107412U1 RU 2011106852/07 U RU2011106852/07 U RU 2011106852/07U RU 2011106852 U RU2011106852 U RU 2011106852U RU 107412 U1 RU107412 U1 RU 107412U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gprs
- ice
- temperature sensor
- wind loads
- battery
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
1. Система контроля гололедно-ветровых нагрузок, содержащая датчики, установленные на контролируемом пункте, размещенном на опоре линии электропередачи и связанном с центральным пунктом, отличающаяся тем, что контролируемый пункт связан с центральным пунктом по GPRS/GSM каналу радиосвязи, причем контролируемый пункт снабжен блоком автоматики опроса и включает программируемый контроллер, комплект для радиосвязи по GPRS/GSM каналу, включающий GPRS модем и GPRS антену, аккумулятор, контроллер заряда аккумулятора, датчик температуры, анемометр, фотоэлектрический модуль, при этом фотоэлектрический модуль соединен с аккумулятором через контроллер заряда аккумулятора, подключенного к модулю центрального процессора, связанного с датчиком температуры, анемометром и датчиками нагрузки и подключенного к GPRS модему, связанному с антенной GPRS, a центральный пункт снабжен блоком автоматики приема, состоящим из блока питания, GPRS модема и антенны GPRS, соединенных между собой. ! 2. Система контроля гололедно-ветровых нагрузок по п.1, отличающаяся тем, что датчики нагрузки выполнены тензометрическими. ! 3. Система контроля гололедно-ветровых нагрузок по п.1, отличающаяся тем, что датчик температуры выполнен цифровым. 1. A system for monitoring icy-wind loads, comprising sensors mounted on a controlled point located on a power line support and connected to a central point, characterized in that the controlled point is connected to the central point via a GPRS / GSM radio communication channel, and the controlled point is equipped with a unit automatic polling and includes a programmable controller, a set for radio communication via GPRS / GSM channel, including a GPRS modem and GPRS antenna, battery, battery charge controller, temperature sensor, anemometer, photo an electric module, while the photoelectric module is connected to the battery through a battery charge controller connected to a central processor module connected to a temperature sensor, an anemometer and load sensors and connected to a GPRS modem connected to a GPRS antenna, and the central point is equipped with a reception automation unit consisting of from a power supply, a GPRS modem and a GPRS antenna connected to each other. ! 2. The control system of ice-wind loads according to claim 1, characterized in that the load sensors are made tensometric. ! 3. The control system of ice-wind loads according to claim 1, characterized in that the temperature sensor is digital.
Description
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для определения и предупреждения образований гололедных отложений на проводах и грозозащитных тросах воздушной линии электропередачи.The utility model relates to the electric power industry and can be used to determine and prevent the formation of ice deposits on wires and lightning protection cables of an overhead power transmission line.
Известен способ определения гололедных и ветровых нагрузок (патент РФ №2287214, H02G 7/16, 10.11.2006), по которому измеряют силы натяжения грозозащитного троса с помощью магнитоупругих датчиков силы, установленных в натяжной и поддерживающей гирляндах изоляторов, по ним формируют сигнал, согласно которому сначала регистрируют выходное сопротивление передающей аппаратуры посредством преобразователя, например варистора, которое меняется пропорционально выходному напряжению магнитоупругого датчика силы и соответственно пропорционально суммарной гололедной нагрузке на грозозащитном тросе, и преобразовывают выходное сопротивление передающей аппаратуры в зависимости от гололедной нагрузки в аналоговый сигнал постоянного тока посредством устройства обработки сигнала, затем аналоговый сигнал постоянного тока преобразуют в цифровой сигнал и передают на диспетчерский пункт посредством телемеханического комплекса с последующим выводом на диспетчерском пункте посредством оперативно-информационного комплекса.A known method for the determination of ice and wind loads (RF patent No. 2287214, H02G 7/16, 11/10/2006), by which the tensile forces of a lightning protection cable are measured using magnetoelastic force sensors installed in the tension and supporting strings of insulators, they form a signal, according to them to which the output resistance of the transmitting equipment is first recorded by means of a converter, for example, a varistor, which changes in proportion to the output voltage of the magnetoelastic force sensor and, accordingly, in proportion to the total the icy load on the lightning protection cable, and the output resistance of the transmitting equipment, depending on the icing load, is converted into an analog DC signal by means of a signal processing device, then the analog DC signal is converted into a digital signal and transmitted to the control room via a telemechanical complex with subsequent output to the control room paragraph through the operational information complex.
Недостатком аналога является невысокая информативность и невысокая скорость передачи данных.The disadvantage of the analogue is its low information content and low data transfer rate.
Известно также устройство телеизмерения гололедно-ветровых нагрузок на провод воздушной линии электропередачи, оборудованный концевыми линейными заградителями и системами присоединения, содержащее два генератора близких по частоте синусоидальных сигналов, выходы которых соединены с первой системой присоединения, два полосовых фильтра соответствующих частот, входы которых подключены ко второй системе присоединения, датчик гололедно-ветровой нагрузки, установленный в гололедоопасном месте и механически прикрепленный с одной стороны к траверсе опоры высоковольтной линии, а с другой стороны - к проводу и через свой плунжер соединенный с управляемым элементом фильтра, два амплитудных детектора, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего полосового фильтра, а выход подключен к соответствующему входу дифференциально-сравнивающего устройства, при этом содержит 2n-2 генератора близких по частоте синусоидальных сигналов, n-1 датчика гололедно-ветровой нагрузки с плунжерами, n режекторных фильтра, 2n-2 полосовых фильтра, 2n-2 амплитудных детектора и n-1 дифференциально-сравнивающих устройства (патент РФ №2250545, H02G 7/16, Н04В 3/54, 20.04.2005).A device is also known for telemetry of ice-wind loads on an overhead power line wire, equipped with end linear arresters and connection systems, containing two generators of close-frequency sinusoidal signals, the outputs of which are connected to the first connection system, two band-pass filters of the corresponding frequencies, the inputs of which are connected to the second connection system, ice-wind load sensor installed in an ice-hazardous place and mechanically attached on one side They are connected to the traverse of the high-voltage line support, and on the other hand, to the wire and through its plunger connected to a controlled filter element, two amplitude detectors, the input of each of which is connected to the output of the corresponding band-pass filter, and the output is connected to the corresponding input of the differential-comparing device, it contains 2n-2 generators of close-in-frequency sinusoidal signals, n-1 icy-wind load sensors with plungers, n notch filters, 2n-2 bandpass filters, 2n-2 amplitude detectors and n-1 differential socio-comparing device (RF patent №2250545, H02G 7/16, N04V 3/54, 20.04.2005).
Недостатком аналога является сложность и громоздкость конструкции, а также невысокая скорость передачи данных о гололедно - ветровых нагрузках.The disadvantage of the analogue is the complexity and bulkiness of the design, as well as the low speed of data transmission on ice - wind loads.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой является система передачи сигналов по линии электроснабжения для обнаружения гололедных отложений на проводах, содержащая блок управления передачей, выполненный в виде генератора высокой частоты, связанного через фильтр присоединения и конденсатор связи с фазным проводом линии электропередачи, соединенный с измерительными блоками, блок управления приемом, содержащий блок сигнализации, связанный через фильтр присоединения и конденсатор связи с фазным проводом линии электропередачи, который используется в качестве пространственно-распределенного датчика гололедных нагрузок, связанный с контролируемым пунктом системы телемеханики, при этом блок управления передачей формирует сигнал об интенсивности гололедообразования в виде дискретно модулируемых высокочастотных колебаний на выходе генератора, который определяют по изменению прогнозируемых гололедных отложений, а на входе блока управления передачей установлен блок прогнозирования, использующий в качестве первоначального сигнала параметры метеодатчиков, по которым формируются длительности дискретных высокочастотных сигналов, поступающих через фильтр присоединения и конденсатор связи на амплитудно-модулируемый гололедными отложениями пространственно-распределенный датчик и в измерительные блоки, соединенные с сигнализаторами предельной нагрузки, и определяют предельную нагрузку в блоке управления приемом по максимальному изменению амплитуды дискретно модулируемого на пассивных элементах высокочастотного сигнала, и фиксируются по параметрам времени начало гололедообразования и предельная гололедная нагрузка, по которым определяется количественное значение скорости процесса гололедообразования и процесса нарастания аварийной гололедной нагрузки, сигналы которого поступают на диспетчерский пункт (патент РФ №2309540, H02G 7/16, Н04В 3/54, 27.10.2007).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a system for transmitting signals through an electrical supply line for detecting icy deposits on wires, comprising a transmission control unit made in the form of a high-frequency generator connected through an attachment filter and a coupling capacitor to a phase wire of a power line connected with measuring units, a reception control unit comprising an alarm unit coupled through a connection filter and a coupling capacitor to the phase by the power line of the transmission line, which is used as a spatially distributed icing load sensor, connected to a controlled point of the telemechanics system, while the transmission control unit generates a signal about the intensity of icing in the form of discretely modulated high-frequency oscillations at the output of the generator, which is determined by the change in the predicted icy deposits, and at the input of the transmission control unit, a prediction unit is installed that uses as the initial signal The parameters of meteorological sensors, which form the durations of discrete high-frequency signals, which are transmitted through the connection filter and the coupling capacitor to the spatially distributed sensor amplitude-modulated by ice deposits and to the measuring units connected to the maximum load signaling devices, are determined and determine the maximum load in the reception control unit by the maximum changes in the amplitude of a high-frequency signal discretely modulated on passive elements, and are fixed by time parameters the beginning of icing and the maximum icing load, which determines the quantitative value of the speed of the icing process and the process of increasing emergency icing load, the signals of which are received at the control station (RF patent No. 2309540, H02G 7/16, Н04В 3/54, 10.27.2007).
Недостатком ближайшего аналога является невысокая надежность и невысокая оперативность контроля гололедно-ветровых нагрузок на проводах и грозозащитных тросах.The disadvantage of the closest analogue is the low reliability and low efficiency of control of ice-wind loads on wires and lightning protection cables.
Задачей полезной модели является повышение надежности функционирования линии электропередачи и повышение достоверности и оперативности контроля гололедно-ветровых нагрузок на проводах и грозозащитных тросах, за счет автоматического опроса датчиков, передачи и приема данных по GPRS/GSM каналу.The objective of the utility model is to increase the reliability of the power line and increase the reliability and efficiency of monitoring icy-wind loads on wires and lightning protection cables by automatically polling sensors, transmitting and receiving data via GPRS / GSM channel.
Поставленная задача решается тем, что система контроля гололедно-ветровых нагрузок, содержащая датчики, установленные на контролируемом пункте, размещенном на опоре линии электропередачи, и связанном с центральным пунктом, согласно полезной модели, контролируемый пункт связан с центральным пунктом по GPRS/GSM каналу радиосвязи, причем контролируемый пункт снабжен блоком автоматики опроса и включает программируемый контроллер, комплект для радиосвязи по GPRS/GSM каналу, включающий GPRS модем, связанный с антенной GPRS, аккумулятор, контроллер заряда аккумулятора, датчик температуры, анемометр, фотоэлектрический модуль, при этом фотоэлектрический модуль соединен с аккумулятором через контроллер заряда аккумулятора, подключенного к модулю программируемого контролера, связанного с датчиком температуры, анемометром и датчиками нагрузки и подключенного к GPRS модему, связанному с антенной GPRS, a центральный пункт снабжен блоком автоматики приема, состоящим из блока питания, GPRS модема и антенны GPRS, соединенных между собой.The problem is solved in that a system for monitoring icy-wind loads containing sensors installed on a controlled point located on a power line support and connected to a central point, according to a utility model, the controlled point is connected to a central point via a GPRS / GSM radio channel, moreover, the controlled point is equipped with a polling automation unit and includes a programmable controller, a set for radio communication via GPRS / GSM channel, including a GPRS modem connected to a GPRS antenna, a battery, a charge controller battery poison, temperature sensor, anemometer, photoelectric module, while the photoelectric module is connected to the battery through a battery charge controller connected to a programmable controller module connected to a temperature sensor, anemometer and load sensors and connected to a GPRS modem connected to the GPRS antenna, a the central point is equipped with a reception automation unit consisting of a power supply unit, a GPRS modem and a GPRS antenna connected to each other.
Кроме того, согласно полезной модели, датчики нагрузки могут быть выполнены тензометрическими.In addition, according to the utility model, load cells can be made strain gauge.
Кроме того, согласно полезной модели, датчик температуры может быть выполнен цифровым.In addition, according to a utility model, the temperature sensor can be digital.
Система контроля гололедно-ветровых нагрузок выполняет следующие функции:The control system of ice-wind loads performs the following functions:
- формирование информационных и аварийных сигналов,- formation of information and alarms,
- создание базы данных оперативной информации по нормальным и аварийным режимам, регистрация событий и оперативных действий персонала (статистические данные), - прогнозирование схемно-режимных ситуаций и действий диспетчера (советчик диспетчера), передача телеметрической информации в оперативно-информационный комплекс верхнего уровня диспетчерского управления - центральный пункт.- creation of a database of operational information on normal and emergency modes, registration of events and operational actions of personnel (statistical data), - forecasting of circuit-mode situations and actions of a dispatcher (dispatcher adviser), transfer of telemetry information to the operational information complex of the upper level of dispatch control - central point.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображена структурная схема контрольного пункта автоматики опроса, на фиг.2 изображена схема центрального пункта автоматики приема.The essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 shows a structural diagram of a checkpoint automation of the survey, figure 2 shows a diagram of a Central point of the automation of reception.
Система контроля гололедно-ветровых нагрузок содержит контролируемый пункт автоматики опроса, включающий датчик температуры 1 (цифровой), фотоэлектрический модуль 2, который соединен с аккумулятором 3 через контроллер заряда аккумулятора 4, подключенного к модулю программируемого контролера 5, связанного с датчиком температуры 1, анемометром 6 и датчиками нагрузки 7 (тензометрическими) и подключенного к GPRS модему 8, связанному с антенной GPRS 9. Центральный пункт автоматики приема состоит из соединенных между собой блока питания 10, GPRS модема 11 и антенны GPRS 12.The system for monitoring icy-wind loads contains a controlled automatic polling point, including a temperature sensor 1 (digital), a photoelectric module 2, which is connected to the battery 3 through the battery charge controller 4, connected to the module of the programmable controller 5 connected to the temperature sensor 1, anemometer 6 and load sensors 7 (strain gauges) and a GPRS modem 8 connected to a GPRS antenna 9. The central point of the reception automatics consists of a power supply unit 10 connected, a GPRS modem 11 and GPRS 12 antennas.
Система контроля гололедно-ветровых нагрузок работает следующим образом. Контролируемый пункт автоматики опроса осуществляет опрос, снятие информации с датчиков. С датчика температуры 1 (цифрового) снимается показание температуры. С анемометра 6 снимаются показания скорости и направления ветра. С тензометрических датчиков нагрузки 7 и 8, установленных на поддерживающих гирляндах изоляторов, снимаются показания измеренной силы тяжения грозозащитного троса и проводов. Информация передается с контролируемого пункта автоматики опроса в центральный пункт в режиме онлайн или дискретно. Центральный пункт автоматики приема обеспечивает прием и передачу пакетных данных, посредством соединенных между собой блока питания 10, GPRS модема 11 и антенны GPRS 12. используется как элемент распределенной сети (статический IP-адрес) в непрерывном круглосуточном режиме. Центральный пункт автоматики приема обеспечивает выполнение следующих функций:The control system of ice-wind loads works as follows. A controlled polling automation station polls and removes information from sensors. Temperature sensor 1 (digital) reads the temperature. From the anemometer 6, readings of wind speed and direction are taken. From the strain gauge load sensors 7 and 8 mounted on the supporting insulator strings, readings of the measured traction force of the lightning protection cable and wires are taken. Information is transmitted from a controlled polling station automation point to a central point online or discretely. The central point of the reception automation provides reception and transmission of packet data by means of a power supply unit 10 connected, a GPRS modem 11 and a GPRS 12 antenna. It is used as an element of a distributed network (static IP address) in a continuous round-the-clock mode. The central point of reception automation provides the following functions:
- формирование пакета для передачи/приема информации с помощью GPRS модема 11,- the formation of a package for transmitting / receiving information using GPRS modem 11,
- обеспечение связи с другими контролируемыми пунктами системы,- communication with other controlled points of the system,
- управление встроенным модемом.- management of the built-in modem.
Передача данных происходит по сети сотовой GSM связи по каналам GPRS в режиме работы с диспетчерским терминалом - центральным пунктом. Дальность действия определяется зоной покрытия сотовой связи.Data is transmitted over a GSM cellular network via GPRS channels in the mode of operation with a dispatch terminal - a central point. The range is determined by the coverage area of cellular communications.
В случае превышения показаний за ранее введенной в систему уставки, система сигнализирует об этом диспетчеру визуальными и звуковыми сигналами. По получаемым данным и характеру погодных условий диспетчер принимает решение о необходимом комплексе оперативных мероприятий по борьбе с гололедообразованием на воздушной линии.If the readings are exceeded for the setpoints previously entered into the system, the system signals this to the dispatcher with visual and sound signals. Based on the data and the nature of the weather conditions, the dispatcher decides on the necessary set of operational measures to combat icing on the air line.
Испытания заявляемой системы контроля гололедно-ветровых нагрузок проводились на действующей линии электропередачи. Контролируемый пункт блока автоматики опроса устанавливался на опоре линии электропередачи 110 кВ. Проводились измерения:Tests of the inventive control system of ice-wind loads were carried out on an existing power line. The controlled point of the polling automation unit was installed on a 110 kV transmission line support. The measurements were made:
- механической нагрузки на проводах фаз, грозозащитном тросе,- mechanical load on the phase wires, lightning protection cable,
- температуры наружного воздуха,- outdoor temperature
- скорости и направления ветра,- wind speed and direction,
- уровня заряда батареи.- battery level.
Система контроля гололедно-ветровых нагрузок показала устойчивую работу в течение длительного периода.The control system of icy-wind loads showed stable operation for a long period.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность функционирования линии электропередачи, повысить достоверность и оперативность контроля гололедно-ветровых нагрузок на проводах и грозозащитных тросах, за счет автоматического опроса датчиков и передачи данных по GPRS/GSM каналу. Кроме того, заявляемая полезная модель позволяет повысить качество принимаемых оперативным персоналом решений, уменьшить число ошибок при реализации действий по управлению режимом работы энергосистемы и снизить затраты на обслуживание и капитальный ремонт энергетического оборудования.So, the claimed utility model allows to increase the reliability of the power line, to increase the reliability and efficiency of monitoring icy-wind loads on wires and lightning ropes, due to automatic polling of sensors and data transmission via GPRS / GSM channel. In addition, the claimed utility model can improve the quality of decisions made by operational personnel, reduce the number of errors in the implementation of actions to control the operating mode of the power system and reduce the cost of maintenance and overhaul of power equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106852/07U RU107412U1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | ICE-WIND LOAD CONTROL SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106852/07U RU107412U1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | ICE-WIND LOAD CONTROL SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU107412U1 true RU107412U1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44755206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011106852/07U RU107412U1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | ICE-WIND LOAD CONTROL SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU107412U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111323665A (en) * | 2020-03-18 | 2020-06-23 | 合肥瀚度电力科技有限公司 | Lightning arrester monitoring device, method and system based on GPS time service ratio correction |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011106852/07U patent/RU107412U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111323665A (en) * | 2020-03-18 | 2020-06-23 | 合肥瀚度电力科技有限公司 | Lightning arrester monitoring device, method and system based on GPS time service ratio correction |
| CN111323665B (en) * | 2020-03-18 | 2022-06-28 | 合肥瀚度电力科技有限公司 | Lightning arrester monitoring device, method and system based on GPS time service ratio correction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201628558U (en) | Digital online monitoring system and monitoring device for power transmission lines | |
| CN101614602B (en) | Method and device for monitoring power transmission line | |
| CN101701842B (en) | Method and system for real-time monitoring of analog wire coated by ice of overhead power transmission line | |
| CN101556195B (en) | Real-time monitoring method of ice coated on overhead transmission line conductor and system | |
| CN201811758U (en) | System for monitoring condition of wind disaster tower in real time | |
| CN106949930A (en) | Contact net and power supply unit monitoring system and method based on automatic power supply and network | |
| CN104297634B (en) | Ultrahigh-voltage online monitoring system | |
| CN201413196Y (en) | Wireless aerial power cable contact temperature monitoring system | |
| CN200975900Y (en) | Online early-warning device for icing and galloping of transmission line | |
| CN202836615U (en) | Intelligent electrical network comprehensive on-line monitoring system | |
| CN102867399A (en) | High-voltage power line stressing and cracking monitoring system based on wireless sensor network | |
| CN105444814A (en) | Power transmission line on-line monitoring system | |
| CN108548568A (en) | A kind of transmission tower on-line monitoring system with load-bearing monitor | |
| CN104266678A (en) | High-voltage transmission line fatigue monitoring system | |
| RU107412U1 (en) | ICE-WIND LOAD CONTROL SYSTEM | |
| CN201897464U (en) | Ice coating thickness real-time monitor for transmission line | |
| CN206431198U (en) | A kind of lightning monitoring prior-warning device | |
| CN117232408A (en) | Device and method for monitoring icing thickness of transmission line wire | |
| CN202869655U (en) | Online temperature monitoring device of high-voltage electrical equipment | |
| CN208635842U (en) | A kind of transmission tower stress on-line monitoring system | |
| CN102914370A (en) | On-line temperature monitoring device for high-voltage electric equipment | |
| CN111025005B (en) | Voltage measurement method and device based on space capacitance voltage division | |
| CN210775312U (en) | Crack on-line measuring system | |
| CN102928070A (en) | Novel on-line monitoring device for breeze vibration | |
| CN208383187U (en) | A kind of transmission line of electricity surface field on-line monitoring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140223 |