RU130155U1 - REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE - Google Patents

REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE Download PDF

Info

Publication number
RU130155U1
RU130155U1 RU2013104125/07U RU2013104125U RU130155U1 RU 130155 U1 RU130155 U1 RU 130155U1 RU 2013104125/07 U RU2013104125/07 U RU 2013104125/07U RU 2013104125 U RU2013104125 U RU 2013104125U RU 130155 U1 RU130155 U1 RU 130155U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control unit
wireless transceiver
measuring unit
wire
autonomous
Prior art date
Application number
RU2013104125/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Юрьевич Соловьев
Александр Валерьевич Кондратенко
Константин Борисович Механошин
Александр Геннадьевич Бородин
Original Assignee
Константин Юрьевич Соловьев
Александр Валерьевич Кондратенко
Константин Борисович Механошин
Александр Геннадьевич Бородин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Юрьевич Соловьев, Александр Валерьевич Кондратенко, Константин Борисович Механошин, Александр Геннадьевич Бородин filed Critical Константин Юрьевич Соловьев
Priority to RU2013104125/07U priority Critical patent/RU130155U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU130155U1 publication Critical patent/RU130155U1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

1. Устройство дистанционного контроля состояния провода, грозозащитного троса или кабеля воздушной линии электропередачи, содержащее корпус, предназначенный для установки на контролируемом элементе воздушной линии, и размещенные в корпусе источник автономного питания и управляющий блок, к которому подключены измерительный блок и беспроводный приемопередатчик, при этом управляющий блок выполнен с возможностью привязки результатов измерения к меткам точного времени, передачи данных и приема управляющих команд через беспроводный приемопередатчик, а измерительный блок снабжен датчиками тока и температуры контролируемого элемента линии и, по меньшей мере, одним измерителем из группы: инклинометр, трехпозиционный акселерометр с функцией G-сенсора, анемометр.2. Устройство по п.1, в котором управляющий блок снабжен автономным хронометром с возможностью его корректировки управляющими командами.3. Устройство по п.1, в котором управляющий блок снабжен приемником сигналов точного времени от спутниковой навигационной системы GPS и/или Глонасс.4. Устройство по п.1, в котором беспроводный приемопередатчик выполнен с возможностью обмена данными и командами с приемопередатчиками устройств аналогичного назначения, установленными на линии электропередачи.5. Устройство по п.1, в котором измерительный блок снабжен ультразвуковым или лазерным дальномером, ориентированным в направлении земли.6. Устройство по п.1, дополнительно снабженное автономным видеорегистратором, подключенным к блоку управления, который выполнен с возможностью передачи изображения наземному терминалу через беспроводный приемопередатчик.7. Устройс1. A device for remote monitoring of the state of a wire, lightning protection wire or cable of an overhead power line, containing a housing intended for installation on a monitored element of an overhead line, and a self-contained power source and a control unit located in the housing, to which a measuring unit and a wireless transceiver are connected, while the control unit is configured to bind the measurement results to the exact time marks, transmit data and receive control commands through a wireless transceiver, and the measuring unit is equipped with current and temperature sensors of the monitored line element and at least one meter from the group: an inclinometer, a three-position accelerometer with G-sensor function, anemometer. 2. The device according to claim 1, in which the control unit is equipped with an autonomous chronometer with the possibility of adjusting it by control commands. The device according to claim 1, in which the control unit is equipped with a receiver of accurate time signals from the satellite navigation system GPS and / or Glonass. The apparatus of claim 1, wherein the wireless transceiver is configured to exchange data and commands with transceivers of devices of a similar purpose installed on the power line. The device according to claim 1, in which the measuring unit is equipped with an ultrasonic or laser rangefinder oriented in the direction of the earth. The device according to claim 1, additionally equipped with an autonomous video recorder connected to a control unit, which is configured to transmit an image to the ground terminal via a wireless transceiver. Device

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к дистанционному контролю (мониторингу) объектов электроэнергетики и предназначена для получения и передачи на терминал обслуживаемой подстанции или диспетчерский пункт энергосистемы данных, позволяющих оценить состояние контролируемого элемента (провода, кабеля или грозозащитного троса) воздушной линии электропередачи (ВЛ) и дать кратковременный прогноз его изменений.The utility model relates to remote control (monitoring) of electric power facilities and is intended for receiving and transmitting data to a terminal of a served substation or a control center of a power system, which makes it possible to assess the state of a controlled element (wire, cable or lightning protection cable) of an overhead power transmission line (OHL) and give a short-term forecast its changes.

Уровень техникиState of the art

Дистанционный контроль ВЛ используется как для определения непосредственно измеряемых параметров, так и для получения расчетным путем косвенных оценок состояния элементов ВЛ.Remote control of overhead lines is used both to determine directly measured parameters and to obtain indirect estimates of the state of overhead line elements by calculation.

Известны устройства дистанционного контроля, размещаемые в корпусе, установленном на проводе ВЛ, и выполненные с возможностью измерения параметров, характеризующих состояние и/или положение контролируемого провода, и передачи результатов контроля наземному терминалу [патенты RU 95813, RU 115582, RU 2143165, RU 2222858].Known remote control devices placed in a housing mounted on a VL wire and configured to measure parameters characterizing the state and / or position of the wire being monitored and transmit monitoring results to a ground terminal [patents RU 95813, RU 115582, RU 2143165, RU 2222858] .

Устройство по патенту RU 2222858, обладающее широким набором функций и наиболее близкое к заявляемому по технической сущности, выбрано в качестве прототипа. Прототип содержит корпус, предназначенный для установки на контролируемом проводе, и размещенные в корпусе источник автономного питания и управляющий блок, к которому подключены измерительный блок и беспроводный приемопередатчик, при этом управляющий блок выполнен с возможностью передачи результатов измерения и приема команд через беспроводный приемопередатчик, а измерительный блок снабжен датчиками тока и температуры контролируемого элемента линии [RU 2222858].The device according to patent RU 2222858, which has a wide range of functions and is closest to the claimed one according to its technical nature, is selected as a prototype. The prototype contains a housing intended for installation on a controlled wire, and an autonomous power source and a control unit located in the housing, to which a measuring unit and a wireless transceiver are connected, while the control unit is capable of transmitting measurement results and receiving commands via a wireless transceiver, and a measuring the unit is equipped with current and temperature sensors of the monitored line element [RU 2222858].

Прототип содержит в составе измерительного блока приемник спутниковых сигналов GPS или ГЛОНАСС с определителем положения в трехмерной системе координат, предназначенный для прямого получении информации о статическом и динамическом положении провода.The prototype contains a GPS or GLONASS satellite signal receiver with a position indicator in a three-dimensional coordinate system as part of the measuring unit, designed to directly obtain information about the static and dynamic position of the wire.

Недостаток прототипа - низкая точность трехмерных координат, получаемых от приемников спутниковых сигналов GPS или ГЛОНАСС, коммерчески приемлемых для данного применения, и, соответственно, низкая точность оценки габарита до земли и параметров колебаний провода, возникающих при эоловой вибрации или при пляске проводов, покрытых гололедными отложениями. Устранение этого недостатка за счет использования сложных и дорогих типов высокоточных приемников спутниковых сигналов лишает устройство коммерческой привлекательности.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of the three-dimensional coordinates received from GPS or GLONASS satellite receivers commercially acceptable for this application, and, accordingly, the low accuracy of estimating the size to the ground and the parameters of wire vibrations arising from aeolian vibration or when dancing wires covered with icy deposits . The elimination of this drawback through the use of complex and expensive types of high-precision satellite receivers deprives the device of commercial attractiveness.

Общий недостаток указанных известных устройств, включая выбранный прототип, состоит в том, что получаемая от устройства информация о текущем состоянии контролируемого элемента ВЛ не позволяет диспетчеру предприятия электрических сетей оценивать и прогнозировать поведение элементов ВЛ с высокой степенью достоверности, необходимой для принятия эффективных решений в сложных метеорологических условиях и/или напряженных режимах работы.A common drawback of these known devices, including the selected prototype, is that the information received from the device about the current state of the VL element being monitored does not allow the dispatcher of the electric grid enterprise to evaluate and predict the behavior of the VL elements with a high degree of reliability necessary for making effective decisions in complex meteorological conditions and / or heavy duty.

Раскрытие существа полезной моделиUtility model creature disclosure

Технический результат полезной модели - увеличение информативности получаемых данных и, как следствие, повышение достоверности оценки и прогноза поведения контролируемого провода, грозозащитного троса (грозотроса) или размещенного на ВЛ кабеля.The technical result of the utility model is an increase in the information content of the obtained data and, as a result, an increase in the reliability of the assessment and forecast of the behavior of the monitored wire, lightning protection cable (lightning cable) or cable located on the overhead line.

Предметом полезной модели является устройство дистанционного контроля состояния провода, грозозащитного троса или кабеля воздушной линии электропередачи, содержащее корпус, предназначенный для установки на контролируемом элементе воздушной линии, и размещенные в корпусе источник автономного питания и управляющий блок, к которому подключены измерительный блок и беспроводный приемопередатчик, при этом управляющий блок выполнен с возможностью привязки результатов измерения к меткам точного времени, передачи данных и приема управляющих команд через беспроводный приемопередатчик, а измерительный блок снабжен датчиками тока и температуры контролируемого элемента линии и, по меньшей мере, одним измерителем из группы: инклинометр, трехпозиционный акселерометр с функцией G-сенсора, анемометр.The subject of a utility model is a device for remote monitoring of the condition of a wire, lightning protection cable or overhead power line cable, comprising a housing intended for installation on a controlled overhead line element, and an autonomous power source and control unit located in the housing, to which a measuring unit and a wireless transceiver are connected, while the control unit is configured to bind the measurement results to the exact time stamps, transmit data and receive control their commands via the wireless transceiver, and the measuring unit is provided with current sensors and temperature controlled element line and at least one meter from the group: inclinometer, accelerometer with three-way function of the G-sensor, an anemometer.

Вышеуказанный технический результат достигается при любой из приведенных альтернатив.The above technical result is achieved with any of the above alternatives.

Полезная модель имеет развития, дополнительно повышающие информативность контроля, удобство эксплуатации и уточняющие реализацию устройства в частных случаях его осуществления.The utility model has developments that further increase the informativeness of control, ease of use, and clarify the implementation of the device in particular cases of its implementation.

Развития полезной модели состоят в том, чтоThe development of the utility model is that

управляющий блок снабжен автономным хронометром с возможностью его корректировки управляющими командами и/или приемником сигналов точного времени от спутниковой навигационной системы GPS и/или ГЛОНАСС;the control unit is equipped with an autonomous chronometer with the ability to correct it with control commands and / or a receiver of accurate time signals from the satellite navigation system GPS and / or GLONASS;

- беспроводный приемопередатчик выполнен с возможностью обмена данными и командами с приемопередатчиками устройств аналогичного назначения, установленными на линии электропередачи;- the wireless transceiver is configured to exchange data and commands with transceivers of devices of a similar purpose installed on the power line;

- измерительный блок снабжен ультразвуковым или лазерным дальномером, ориентированным в направлении земли;- the measuring unit is equipped with an ultrasonic or laser range finder oriented in the direction of the earth;

- устройство дополнительно снабжено автономным видеорегистратором, подключенным к блоку управления, который при этом выполнен с возможностью передачи изображения наземному терминалу через беспроводный приемопередатчик;- the device is additionally equipped with a standalone video recorder connected to a control unit, which is configured to transmit an image to a ground terminal through a wireless transceiver;

- источник автономного питания выполнен в виде элементов питания, не подлежащих подзарядке или в виде аккумулятора, снабженного средством подзарядки от солнечной батареи;- the autonomous power source is made in the form of batteries that are not to be recharged or in the form of a battery equipped with a means of recharging from a solar battery;

- анемометр снабжен направляющим аппаратом и ориентирован с возможностью измерения скорости воздушного потока, направленного поперек линии;- the anemometer is equipped with a guiding apparatus and is oriented with the ability to measure the speed of the air flow directed across the line;

- измерительный блок снабжен датчиком температуры воздуха;- the measuring unit is equipped with an air temperature sensor;

- управляющий блок связан с источником автономного питания и выполнен с возможностью контроля его состояния и передачи результатов контроля наземному терминалу через беспроводный приемопередатчик;- the control unit is connected to an autonomous power source and is configured to monitor its status and transmit monitoring results to the ground terminal via a wireless transceiver;

- датчик тока контролируемого элемента выполнен на основе эффекта Холла.- the current sensor of the controlled element is based on the Hall effect.

Краткое описание фигур чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 иллюстрирует функциональную блок-схему устройства с учетом развитии полезной модели; на фиг.2. показан общий вид устройства, установленного на ВЛ.Figure 1 illustrates a functional block diagram of a device, taking into account the development of a utility model; figure 2. shows a general view of the device installed on the overhead line.

Осуществление полезной модели с учетом ее развитийImplementation of a utility model, taking into account its developments

На фигурах показаны:The figures show:

1 - провод, грозотрос или кабель (контролируемый элемент) ВЛ,1 - wire, ground wire or cable (controlled element) VL,

2 - корпус;2 - case;

3 - источник автономного питания;3 - autonomous power supply;

4 - управляющий блок;4 - control unit;

5 - измерительный блок;5 - measuring unit;

6 - беспроводный приемопередатчик,6 - wireless transceiver,

7 - датчик тока на основе эффекта Холла,7 - current sensor based on the Hall effect,

8 - датчик температуры контролируемого элемента,8 - temperature sensor of the controlled element,

9 - инклинометр (измеритель угла наклона к горизонтали);9 - inclinometer (measuring angle to the horizontal);

10 - трехпозиционный акселерометр с встроенной функцией G-сенсора (измеритель трехмерного вектора ускорения с функцией вычисления пространственных координат);10 - three-position accelerometer with built-in G-sensor function (three-dimensional acceleration vector meter with the function of calculating spatial coordinates);

11 - анемометр (измеритель скорости бездушного потока), ориентированный поперечно направлению ВЛ;11 - anemometer (measuring speed of a soulless flow), oriented transversely to the direction of the overhead line;

12 - автономный хронометр;12 - autonomous chronometer;

13 - приемник сигналов точного времени от спутниковой навигационной системы GPS и/или ГЛОНАСС;13 - receiver of accurate time signals from the satellite navigation system GPS and / or GLONASS;

14 - ультразвуковой или лазерный дальномер, ориентированный в направлений земли;14 - ultrasonic or laser range finder, oriented in the directions of the earth;

15 - автономный видеорегистратор;15 - autonomous video recorder;

16 - солнечная батарея,16 - solar battery

17 - датчик температуры воздуха,17 - air temperature sensor,

Кроме того, на фигурах показаны антенны 18 и 19, которыми снабжены приемопередатчик 6 и приемник 13 соответственно.In addition, the figures show the antennas 18 and 19, which are equipped with a transceiver 6 and a receiver 13, respectively.

Ниже в качестве примера реализации полезной модели описывается устройство, в котором измерительный блок снабжен тремя измерителями:Below, as an example of the implementation of the utility model, a device is described in which the measuring unit is equipped with three meters:

инклинометром 9 (измеритель угла наклона к горизонтали), трехпозиционным акселерометром 10 с функцией G-сенсора (измеритель трехмерного вектора ускорения с функцией определения смещения относительно исходного положения или исходной точки) и анемометром 11 (измеритель скорости воздушного потока, ориентированный поперечно направлению ВЛ).inclinometer 9 (measuring the angle of inclination to the horizontal), a three-position accelerometer 10 with a G-sensor function (measuring the three-dimensional acceleration vector with the function of determining the displacement relative to the starting position or starting point) and an anemometer 11 (measuring the air velocity, oriented transversely to the overhead line).

Корпус 2 устанавливается на контролируемом элементе 1 (проводе, грозотросе, оптическом или ином кабеле) в одном из пролетов ВЛ, предпочтительно в пролете, относящемся к числу опасных с точки зрения нарушения нормативных требований. Для корректной работы инклинометра 9 корпус 2 должен размещаться на наклонной части элемента 1. Корпус 2 устанавливается так, чтобы дальномер 14 и видеорегистратор 15 были ориентированы в направлении земли, а анемометр 11 ориентирован (например, с помощью направляющего аппарата) поперек элемента 1. Датчики температуры 8 и 17 должны иметь хороший тепловой контакт с элементом 1 и окружающим его воздухом соответственно, а также хорошую термоизоляцию от остальных элементов устройства.The housing 2 is installed on the controlled element 1 (wire, ground wire, optical or other cable) in one of the overhead lines, preferably in the span, which is dangerous from the point of view of violation of regulatory requirements. For the inclinometer 9 to work correctly, the housing 2 must be placed on the inclined part of the element 1. The housing 2 is installed so that the range finder 14 and the DVR 15 are oriented in the direction of the earth, and the anemometer 11 is oriented (for example, using a guiding device) across the element 1. Temperature sensors 8 and 17 should have good thermal contact with the element 1 and the surrounding air, respectively, as well as good thermal insulation from other elements of the device.

Если источник 3 выполнен в виде элементов питания, не подлежащих подзарядке, то они должны периодически обновляться в процессе эксплуатации. Если источник 3 выполнен в виде аккумулятора, снабженного средством подзарядки от солнечной батареи 16, то он может подзаряжаться постоянно или периодически. Во всех случаях целесообразен контроль состояния источника 3 блоком 4 с передачей соответствующих данных наземному терминалу.If the source 3 is made in the form of batteries that are not to be recharged, then they must be periodically updated during operation. If the source 3 is made in the form of a battery equipped with a means of recharging from the solar battery 16, then it can be recharged continuously or periodically. In all cases, it is advisable to control the state of the source 3 by block 4 with the transmission of the corresponding data to the ground terminal.

Приемопередатчик 6 может быть выполнен, например, в виде модема сотовой связи по протоколу GPRS. В тех случаях, когда устройство размещается в районах, не покрытых надежной сотовой связью беспроводные приемопередатчики 6 могут быть выполнены, например, с возможностью обмена данными и командами с приемопередатчиками других аналогичных устройств, установленных на той же или соседней линии электропередачи.The transceiver 6 can be performed, for example, in the form of a cellular modem using the GPRS protocol. In those cases when the device is located in areas not covered by reliable cellular communications, the wireless transceivers 6 can be performed, for example, with the possibility of exchanging data and commands with transceivers of other similar devices installed on the same or adjacent transmission line.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Через антенну 19 приемник 13 получает метки точного времени от спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС. В заданные моменты времени управляющий блок 4 считывает сигналы с датчиков 7-11, 14 и 17 измерительного блока 5, при необходимости оцифровывает сигналы, датчиков, имеющих аналоговый выход, привязывает полученный массив данных к меткам точного времени и сохраняет во внутренней памяти блока 4.Through the antenna 19, the receiver 13 receives timestamps from the GPS or GLONASS satellite system. At predetermined points in time, the control unit 4 reads the signals from the sensors 7-11, 14 and 17 of the measuring unit 5, if necessary, digitizes the signals of the sensors having an analog output, attaches the resulting data array to exact time stamps and stores it in the internal memory of unit 4.

Периодически или по запросу наземного терминала (с которого на блок 4 через приемопередатчик 6 поступает соответствующая управляющая команда) накопленные данные, аннотированные соответствующими метками времени, считываются из внутренней памяти блока 4 и через приемопередатчик 6 и антенну 18 передаются наземному терминалу.Periodically or at the request of the ground terminal (from which the corresponding control command is sent to block 4 via transceiver 6), the accumulated data annotated with the corresponding time stamps are read from the internal memory of block 4 and transmitted to the ground terminal through transceiver 6 and antenna 18.

При отсутствии покрытия сотовой связью на трассе ВЛ передача данных наземному терминалу и получение команд от него может производиться от устройства к устройству, которые, последовательно принимая и передавая информацию, обеспечивают, в конечном итоге, связь каждого из них с наземным терминалом диспетчера.In the absence of cellular coverage on the VL line, data transmission to the ground terminal and receiving commands from it can be carried out from device to device, which, sequentially receiving and transmitting information, ultimately provide each of them with a ground terminal of the dispatcher.

Вместо меток времени от приемника 13 могут использоваться метки времени от автономного хронометра 12, который может быть выполнен с возможностью устанавливать (по принятой через приемопередатчик 6 управляющей команде) периодичность опроса датчиков и сеансов передачи данных наземному терминалу.Instead of timestamps from the receiver 13, timestamps from an autonomous chronometer 12 can be used, which can be configured to set (according to the control command received through the transceiver 6) the frequency of polling of sensors and data transmission sessions to the ground terminal.

В аналогичном порядке (периодически или по команде наземного терминала) могут передаваться изображения, получаемые видеорегистратором 15.In a similar manner (periodically or at the command of a ground terminal), images received by the DVR 15 can be transmitted.

Наземный терминал обрабатывает данные мониторинга для выработки рекомендаций по управлению режимом эксплуатации ВЛ (включая рекомендации по началу и прекращению плавки гололеда). Вклад датчиков и измерителей блока 5 в осуществление мониторинга и получение оценок и прогнозов, используемых для выработки этих рекомендаций, поясняется ниже.The ground terminal processes monitoring data to develop recommendations for controlling the overhead line operation mode (including recommendations for starting and stopping ice melting). The contribution of the sensors and meters of block 5 to monitoring and obtaining estimates and forecasts used to make these recommendations is explained below.

Датчик 7 позволяет определить фактическую величину тока, протекающего через элемент 1 в контролируемом пролете ВЛ. Этот ток может не совпадать с током, измеренным на концах ВЛ, как из-за наличия промежуточных отпаек, так и из-за утечек и неучтенных подключений (в том числе несанкционированных). Выполнение датчика 7 на основе эффекта Холла позволяет контролировать как переменный, так и постоянный ток (это может быть рабочий ток ВЛ постоянного тока или ток плавки гололеда на проводе или грозотросе).Sensor 7 allows you to determine the actual value of the current flowing through element 1 in a controlled span of overhead lines. This current may not coincide with the current measured at the ends of the overhead line, both due to the presence of intermediate solders, and due to leaks and unaccounted connections (including unauthorized ones). The implementation of the sensor 7 based on the Hall effect allows you to control both alternating and direct current (this may be the operating current of the high-voltage direct current or the melting current of ice on a wire or ground wire).

Датчик 8 контролирует температуру элемента 1 для предотвращения его перегрева или недопустимого теплового удлинения как в рабочем режиме, так и в режиме плавки гололеда.The sensor 8 monitors the temperature of the element 1 to prevent its overheating or unacceptable thermal elongation both in the operating mode and in the ice melting mode.

Инклинометр 9 контролирует изменение (относительно исходного значения) угла наклона корпуса 2 (и, следовательно, элемента 1) по отношению к горизонтали.The inclinometer 9 controls the change (relative to the initial value) of the angle of inclination of the housing 2 (and, therefore, element 1) with respect to the horizontal.

Используя показания инклинометра 9, можно рассчитать фактическое удлинение элемента 1 под суммарным воздействием температуры и распределенной вертикальной нагрузки, например, от гололедных отложений. Знание фактической длины элемента 1 в пролете ВЛ позволяет также рассчитать стрелу его провисания и, следовательно габарит до земли или наземных объектов. Затем, используя известную зависимость длины элемента 1 от температуры, можно по показаниям датчиков 8 и 9 выделить вклад, внесенный в удлинение элемента 1 увеличением распределенной вертикальной нагрузки, и оценить интенсивность гололедных отложений.Using the readings of inclinometer 9, the actual elongation of element 1 can be calculated under the combined influence of temperature and distributed vertical load, for example, from ice deposits. Knowing the actual length of element 1 in the overhead span also allows you to calculate the arrow of its sagging and, therefore, the dimension to the ground or ground objects. Then, using the well-known temperature dependence of the length of element 1, it is possible, according to the readings of sensors 8 and 9, to highlight the contribution made to the elongation of element 1 by increasing the distributed vertical load and to evaluate the intensity of ice deposits.

В зависимости от достоверно определенной величины обнаруженных гололедных отложений может быть принято решение по их удалению в режиме плавки или решение по увеличению токовой нагрузки для профилактического прогрева проводов.Depending on the reliably determined value of the detected ice deposits, a decision can be made to remove them in the melting mode or a decision to increase the current load for preventive heating of the wires.

Акселерометр 10 измеряет трехмерный вектор ускорения, вызванного равнодействующей сил негравитационной природы. Результаты этих измерений используются для определения инерциальной скорости и изменения пространственных координат устройства относительно заранее установленных первоначальных трехмерных координат (встроенная функция G-сенсора). Это, в свою очередь, позволяет определить частоту и амплитуду колебаний контролируемого элемента 1.The accelerometer 10 measures a three-dimensional acceleration vector caused by the resultant force of a non-gravitational nature. The results of these measurements are used to determine the inertial speed and change the spatial coordinates of the device relative to the previously set initial three-dimensional coordinates (built-in function of the G-sensor). This, in turn, allows you to determine the frequency and amplitude of the oscillations of the controlled element 1.

Анемометр 11 (например, термоанемометр), ориентированный в горизонтальном направлении поперек элемента 1 (например, с помощью направляющего аппарата), выдает данные об относительной скорости V воздушного потока, направленного поперек элемента 1. Эти данные могут быть использованы, в частности, для расчета частоты образования и срыва вихрей Кармана [Методические указания по типовой защите от вибрации и субколебаний проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ, РД 34.20.182-90, СПО РПГРЭС, Москва, 1991] по формуле:An anemometer 11 (for example, an anemometer), oriented horizontally across the element 1 (for example, using a guiding device), provides data on the relative speed V of the air flow directed across the element 1. These data can be used, in particular, to calculate the frequency the formation and disruption of Karman’s vortices [Guidelines for typical protection against vibration and sub-oscillations of wires and lightning protection cables of overhead power transmission lines with a voltage of 35-750 kV, RD 34.20.182-90, SPO RPGRES, Moscow, 1991] according to the formulas e:

Figure 00000002
Figure 00000002

где υ - частота образования и срыва воздушных вихрей, Гц;where υ is the frequency of formation and disruption of air vortices, Hz;

V - относительной скорости воздушного потока, м/с;V is the relative air velocity, m / s;

D - диаметр элемента 1, мм.D is the diameter of the element 1, mm.

При совпадении частоты и с одной из собственных частот колебаний элемента 1 возникают его устойчивые вынужденные колебания (вибрация) с этой частотой. Интенсивность (амплитуда) этих опасных колебаний зависит от скорости и равномерности воздушного потока, величины самодемпфирования провода и эффективности работы гасителей вибрации, в случае их установки на проводе.When the frequency coincides with one of the natural frequencies of the oscillations of element 1, its stable forced oscillations (vibration) arise with this frequency. The intensity (amplitude) of these dangerous vibrations depends on the speed and uniformity of the air flow, the amount of self-damping of the wire and the efficiency of vibration dampers, if installed on the wire.

Одним из наиболее информативных параметров мониторинга ВЛ является величина тяжения провода или другого контролируемого элемента ВЛ. Если с использованием измерителей 10 и 11 определены частота и амплитуда вибрации провода, то величина тяжения N может быть рассчитана по формуле:One of the most informative parameters for monitoring OHL is the magnitude of the tension of a wire or other controlled element of OHL. If, using meters 10 and 11, the frequency and amplitude of vibration of the wire are determined, then the magnitude of the tension N can be calculated by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где ω - частота колебаний, Гцwhere ω is the oscillation frequency, Hz

m - известная погонная масса провода, кг/м,m is the known linear mass of the wire, kg / m,

А - амплитуда колебаний, м.And - the amplitude of the oscillations, m

Совместное применение измерителей 9, 10 и 11 позволяет анализировать их данные как по отдельности, так и в сочетании и, тем самым, дополнительно увеличить точность и достоверность оценок и, как следствие, повысить эффективность принимаемых решений по предотвращению аварий и снижению риска опасных воздействий.The combined use of meters 9, 10 and 11 allows us to analyze their data both individually and in combination, and thereby further increase the accuracy and reliability of estimates and, as a result, increase the effectiveness of decisions to prevent accidents and reduce the risk of hazardous effects.

Дальномер 14 непосредственно определяет расстояние, по которому рассчитывается текущее значение габарита провода до земли или до находящегося в момент измерения под линией наземного объекта.The range finder 14 directly determines the distance over which the current value of the size of the wire is calculated to the ground or to the ground object located at the time of measurement.

Видеорегистратор 15 позволяет диспетчеру получать визуальные подтверждения сделанных по показаниям датчиков оценок состояния, положения и поведения контролируемого элемента ВЛ и оперативной обстановки в ее охранной зоне.Video recorder 15 allows the dispatcher to receive visual confirmation of assessments of the state, position and behavior of the monitored overhead line element and the operational situation in its security zone based on sensor readings.

Датчик 17 измеряет температуру окружающего воздуха, которая используется в расчетах допустимой токовой нагрузки, а также для обнаружения локальных повышений температуры воздуха в контролиуемом пролете (например, из-за близких пожаров или возгораний в охранной зоне ВЛ).The sensor 17 measures the ambient temperature, which is used in calculating the permissible current load, as well as to detect local increases in air temperature in a controlled span (for example, due to close fires or fires in the OHL protection zone).

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предлагаемое устройство применимо для контроля состояния и положения различных протяженных элементов, подвешенных между опорами ВЛ - изолированных проводов, грозотросов, кабелей.The proposed device is applicable for monitoring the state and position of various extended elements suspended between the supports of overhead lines - insulated wires, lightning cables, cables.

Полезная модель может быть осуществлена с применением имеющихся в продаже электронных приборов, хорошо зарекомендовавших себя при использовании в других областях техники (например, в планшетах, смартфонах, навигаторах, автомобильных видеорегистраторах и т.п).The utility model can be implemented using commercially available electronic devices that have proven themselves when used in other areas of technology (for example, tablets, smartphones, navigators, car DVRs, etc.).

Claims (12)

1. Устройство дистанционного контроля состояния провода, грозозащитного троса или кабеля воздушной линии электропередачи, содержащее корпус, предназначенный для установки на контролируемом элементе воздушной линии, и размещенные в корпусе источник автономного питания и управляющий блок, к которому подключены измерительный блок и беспроводный приемопередатчик, при этом управляющий блок выполнен с возможностью привязки результатов измерения к меткам точного времени, передачи данных и приема управляющих команд через беспроводный приемопередатчик, а измерительный блок снабжен датчиками тока и температуры контролируемого элемента линии и, по меньшей мере, одним измерителем из группы: инклинометр, трехпозиционный акселерометр с функцией G-сенсора, анемометр.1. A device for remote monitoring of the state of a wire, lightning protection cable or overhead power line cable, comprising a housing intended for installation on a monitored overhead line element and an autonomous power source and a control unit located in the housing, to which a measuring unit and a wireless transceiver are connected, while the control unit is configured to bind the measurement results to the exact time stamps, transmit data and receive control commands via wireless reception a transmitter, and the measuring unit is equipped with current and temperature sensors of the line element being monitored and at least one meter from the group: an inclinometer, a three-position accelerometer with a G-sensor function, an anemometer. 2. Устройство по п.1, в котором управляющий блок снабжен автономным хронометром с возможностью его корректировки управляющими командами.2. The device according to claim 1, in which the control unit is equipped with an autonomous chronometer with the possibility of correction by control teams. 3. Устройство по п.1, в котором управляющий блок снабжен приемником сигналов точного времени от спутниковой навигационной системы GPS и/или Глонасс.3. The device according to claim 1, in which the control unit is equipped with a receiver of accurate time signals from the satellite navigation system GPS and / or Glonass. 4. Устройство по п.1, в котором беспроводный приемопередатчик выполнен с возможностью обмена данными и командами с приемопередатчиками устройств аналогичного назначения, установленными на линии электропередачи.4. The device according to claim 1, in which the wireless transceiver is configured to exchange data and commands with transceivers of devices of similar purpose installed on the power line. 5. Устройство по п.1, в котором измерительный блок снабжен ультразвуковым или лазерным дальномером, ориентированным в направлении земли.5. The device according to claim 1, in which the measuring unit is equipped with an ultrasonic or laser range finder, oriented in the direction of the earth. 6. Устройство по п.1, дополнительно снабженное автономным видеорегистратором, подключенным к блоку управления, который выполнен с возможностью передачи изображения наземному терминалу через беспроводный приемопередатчик.6. The device according to claim 1, additionally equipped with a standalone video recorder connected to a control unit, which is configured to transmit images to a ground terminal through a wireless transceiver. 7. Устройство по п.1, в котором источник автономного питания выполнен в виде элементов питания, не подлежащих подзарядке.7. The device according to claim 1, in which the autonomous power source is made in the form of batteries that are not to be recharged. 8. Устройство по п.1, в котором источник автономного питания выполнен в виде аккумулятора, снабженного средством подзарядки от солнечной батареи.8. The device according to claim 1, in which the autonomous power source is made in the form of a battery equipped with a means of recharging from a solar battery. 9. Устройство по п.1, в котором анемометр снабжен направляющим аппаратом и ориентирован с возможностью измерения скорости воздушного потока, направленного поперек линии.9. The device according to claim 1, in which the anemometer is equipped with a guiding apparatus and is oriented with the possibility of measuring the speed of the air flow directed across the line. 10. Устройство по п.1, в котором измерительный блок снабжен датчиком температуры воздуха.10. The device according to claim 1, in which the measuring unit is equipped with an air temperature sensor. 11. Устройство по п.1, в котором управляющий блок связан с источником автономного питания и выполнен с возможностью контроля его состояния и передачи результатов контроля наземному терминалу через беспроводный приемопередатчик.11. The device according to claim 1, in which the control unit is connected to an autonomous power source and is configured to monitor its condition and transmit monitoring results to the ground terminal via a wireless transceiver. 12. Устройство по п.1, в котором датчик тока контролируемого элемента выполнен на основе эффекта Холла.
Figure 00000001
12. The device according to claim 1, in which the current sensor of the controlled element is based on the Hall effect.
Figure 00000001
RU2013104125/07U 2013-01-31 2013-01-31 REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE RU130155U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104125/07U RU130155U1 (en) 2013-01-31 2013-01-31 REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104125/07U RU130155U1 (en) 2013-01-31 2013-01-31 REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU130155U1 true RU130155U1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48787954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104125/07U RU130155U1 (en) 2013-01-31 2013-01-31 REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU130155U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2521778C1 (en) Device for remote control of wire, lightning protection cable or cable of overhead transmission line
US10401169B2 (en) Enhanced power transmission tower condition monitoring system for overhead power systems
ES2603839T3 (en) Device, system and method for real-time monitoring of overhead power lines
US10451770B2 (en) Method and system for measuring/detecting ice or snow atmospheric accretion on overhead power lines
US6097298A (en) Apparatus and method of monitoring a power transmission line
KR101785987B1 (en) Real Time Power Transmission Line Dip monitoring system through measuring pressure at dip point and method thereof
CA2760872C (en) Wireless location-based system for detecting hazardous conditions
JP5279460B2 (en) Road facility maintenance management support method and system
US20060060007A1 (en) Device for telemonitoring the state of aerial power lines(variants)
CN103292659B (en) Arc sag of wire of power transmission line measuring method based on angular transducer
JP2018195111A (en) Slope collapse early warning system
RU2562910C2 (en) Device, system and method for control of wire sag on power transmission line
ES2929141T3 (en) Wind-induced movement or vibration monitoring system in at least one overhead cable, in particular an overhead cable conducting a transmission or distribution power line; related procedure and related sensor
US20130066600A1 (en) Method and apparatus for real-time line rating of a transmission line
KR101807739B1 (en) Monitoring system of water leakage and sink hole using water leakage sensor and the method thereof
KR101678744B1 (en) Portable roadway detector evaluation system and monitoring system
CA2953645C (en) Monitoring the structural health of columns
JP4997444B2 (en) Rockfall risk assessment system
RU2357205C1 (en) System for determining deformations of building structures
EP3249766B1 (en) Method and system for measuring/detecting ice or snow atmospheric accretion on overhead power lines
CN113903154A (en) Alarm method and system for preventing touch on power transmission line
US11549864B2 (en) Conductor support structure position monitoring system
RU130155U1 (en) REMOTE CONTROL DEVICE FOR WIRE, THREAT-PROTECTED CABLE OR ELECTRIC TRANSMISSION CABLE
JP6471009B2 (en) Ground displacement observation system and ground displacement observation method
JP2017223606A (en) Slope monitoring system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140201