輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)，輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置包括數(shù)據(jù)處理裝置、安裝在輸電線路測(cè)量點(diǎn)且與數(shù)據(jù)處理裝置相連的溫度傳感器，日照輻射傳感器，風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置，及第一通信裝置；數(shù)據(jù)處理裝置與控制中心的前置機(jī)相連；溫度傳感器測(cè)量所述測(cè)量點(diǎn)的環(huán)境溫度和導(dǎo)線溫度，并將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置；日照輻射傳感器測(cè)量所述測(cè)量點(diǎn)的日照強(qiáng)度，并將日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置；風(fēng)速傳感器測(cè)量所述測(cè)量點(diǎn)的風(fēng)速，并將風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置；電流檢測(cè)裝置測(cè)量所述測(cè)量點(diǎn)的導(dǎo)線電流，并將電流數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置；數(shù)據(jù)處理裝置將溫度數(shù)據(jù)、日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字預(yù)處理，并通過(guò)第一通信裝置發(fā)送到前置機(jī)。
【專利說(shuō)明】
輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，各行各業(yè)的生產(chǎn)對(duì)電的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，電力負(fù)荷呈高速增長(zhǎng)，對(duì)輸電線路安全可靠運(yùn)行也提出更高要求。如何在用電高峰及部分輸電線路故障情況下提高電力輸送能力是目前迫切需要解決的問(wèn)題。
[0003]動(dòng)態(tài)增容技術(shù)的實(shí)質(zhì)在輸電線路上安裝在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)導(dǎo)線狀態(tài)(導(dǎo)線溫度、張力、弧垂等)和氣象條件(環(huán)境溫度、日照、風(fēng)速等)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程規(guī)定(導(dǎo)線溫度限額70°C)的前提下，基于相關(guān)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算導(dǎo)線最大的允許載流量，如何有效長(zhǎng)期的獲取輸電線路的狀態(tài)信息，成為動(dòng)態(tài)線路增容的一個(gè)關(guān)鍵因素。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)由于要實(shí)現(xiàn)線路動(dòng)態(tài)增容，一般需要兩套裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息的獲取，兩套裝置的同步性較差，成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)同步性較差，成本較高的問(wèn)題，提供一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)。
[0006]—種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括:
[0007]數(shù)據(jù)處理裝置，溫度傳感器，日照輻射傳感器，風(fēng)速傳感器，電流檢測(cè)裝置和第一通信裝置；
[0008]所述溫度傳感器，日照輻射傳感器，風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置安裝在輸電線路的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)上，與所述數(shù)據(jù)處理裝置相連接，所述數(shù)據(jù)處理裝置與安裝在控制中心的前置機(jī)相連接；
[0009]所述溫度傳感器測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的環(huán)境溫度和導(dǎo)線溫度，并將對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置；
[0010]所述日照輻射傳感器測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的日照強(qiáng)度，并將對(duì)應(yīng)的日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置；
[0011]所述風(fēng)速傳感器對(duì)輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量，并將對(duì)應(yīng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置；
[0012]所述電流檢測(cè)裝置測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)位置處的導(dǎo)線電流，并將對(duì)應(yīng)的電流數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置；
[0013]所述數(shù)據(jù)處理裝置將所述溫度數(shù)據(jù)、所述日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、所述風(fēng)速數(shù)據(jù)和所述電流數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字預(yù)處理，并通過(guò)所述第一通信裝置將數(shù)字預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)、日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)發(fā)送到所述前置機(jī)。
[0014]上述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)溫度傳感器，日照輻射傳感器，風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置分別獲取溫度數(shù)據(jù)、日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和導(dǎo)線的電流數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字預(yù)處理后經(jīng)由第一通信裝置發(fā)送到前置機(jī)，能夠同步地獲取測(cè)量點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)、日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和導(dǎo)線的電流數(shù)據(jù)，且該輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
[0015]一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置安裝在輸電線路的不同測(cè)量點(diǎn)上。
[0016]所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括:
[0017]第二通信裝置，各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置中的數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)第二通信裝置相連接。
[0018]上述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠分別監(jiān)測(cè)不同測(cè)量點(diǎn)的輸電線路狀態(tài)，測(cè)量范圍較大。各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置中的數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)第二通信裝置相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0022]圖1為本實(shí)用新型的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100可包括:
[0023]數(shù)據(jù)處理裝置10，溫度傳感器20，日照輻射傳感器30，風(fēng)速傳感器40，電流檢測(cè)裝置50和第一通信裝置60;
[0024]所述溫度傳感器20，日照輻射傳感器30，風(fēng)速傳感器40和電流檢測(cè)裝置50安裝在輸電線路的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)上，與所述數(shù)據(jù)處理裝置10相連接，所述數(shù)據(jù)處理裝置10與安裝在控制中心的前置機(jī)70相連接；
[0025]所述溫度傳感器20測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的環(huán)境溫度和導(dǎo)線溫度，并將對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置10;
[0026]所述日照輻射傳感器30測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的日照強(qiáng)度，并將對(duì)應(yīng)的日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置10;
[0027]所述風(fēng)速傳感器40對(duì)輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量，并將對(duì)應(yīng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置10;
[0028]所述電流檢測(cè)裝置50測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)位置處的導(dǎo)線電流，并將對(duì)應(yīng)的電流數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置10;
[0029]所述數(shù)據(jù)處理裝置10將所述溫度數(shù)據(jù)、所述日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、所述風(fēng)速數(shù)據(jù)和所述電流數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字預(yù)處理，并通過(guò)所述第一通信裝置60將數(shù)字預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)、日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)發(fā)送到所述前置機(jī)70。
[0030]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)處理裝置10可以是嵌入式微處理器。采用嵌入式微處理器可以使裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小了裝置的體積和重量。
[0031]所述溫度傳感器20可包括三線制鉑電阻，所述三線制鉑電阻一端與所述輸電線路上的導(dǎo)線相連接，另一端與所述數(shù)據(jù)處理裝置10相連接。使用鉑電阻(PT100)測(cè)量導(dǎo)線溫度和環(huán)境溫度，可以最大限度地消除線纜電阻引起的測(cè)量誤差，提高溫度的測(cè)量精度。鉑電阻可通過(guò)夾具與導(dǎo)線緊密貼合，把導(dǎo)線溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，所述電阻信號(hào)可經(jīng)過(guò)調(diào)理電路的轉(zhuǎn)換和嵌入式微處理器的處理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
[0032]所述電流檢測(cè)裝置50可包括羅氏線圈，所述羅氏線圈套裝在輸電線路的導(dǎo)線上，并與所述數(shù)據(jù)處理裝置10相連接。羅氏線圈測(cè)量線性度高，反應(yīng)靈敏，能夠防止出現(xiàn)普通鐵芯線圈存在的磁飽和冋題。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100還可包括感應(yīng)取電裝置80，安裝在輸電線路上，一端與輸電線路上的導(dǎo)線相連接，另一端與所述數(shù)據(jù)處理裝置10、溫度傳感器20、日照輻射傳感器30、風(fēng)速傳感器40和電流檢測(cè)裝置50相連接;所述感應(yīng)取電裝置80感應(yīng)輸電線路上的交流電壓，并將所述交流電壓輸出到所述數(shù)據(jù)處理裝置10、溫度傳感器20、日照輻射傳感器30、風(fēng)速傳感器40和電流檢測(cè)裝置50。
[0034]在上述實(shí)施例中，所述感應(yīng)取電裝置80可包括取能線圈，所述取能線圈一端與所述輸電線路上的導(dǎo)線相連接，另一端與所述數(shù)據(jù)處理裝置10、溫度傳感器20、日照輻射傳感器30、風(fēng)速傳感器40和電流檢測(cè)裝置50相連接。在導(dǎo)線上套裝取能線圈，無(wú)需額外的電源，直接從輸電線路上抽取電能，感應(yīng)出交流電壓，然后經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定可靠的直流電源，實(shí)現(xiàn)隔離供電。
[0035]所述第一通信裝置60可以采用GSM模塊，可經(jīng)由GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將所述溫度數(shù)據(jù)、所述日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、所述風(fēng)速數(shù)據(jù)和所述電流數(shù)據(jù)傳輸?shù)角爸脵C(jī)70。也可采用其他移動(dòng)通信模塊，此處不做說(shuō)明。數(shù)據(jù)處理裝置10與前置機(jī)70之間的通信可使用Il通信協(xié)議，數(shù)據(jù)通信的傳輸層協(xié)議可以采用UDP(User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。
[0036]所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100還可包括報(bào)警器90，所述報(bào)警器90可與溫度傳感器20相連接，在溫度傳感器20檢測(cè)到導(dǎo)線溫度超出一定閾值(例如，70°C)時(shí)，所述報(bào)警器90可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0037]所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100還可包括外殼110，所述數(shù)據(jù)處理裝置10、溫度傳感器20、日照輻射傳感器30、風(fēng)速傳感器40和電流檢測(cè)裝置50包覆于與導(dǎo)線等電位的外殼110中，所述輸電線路穿過(guò)所述外殼110。如上所述，如果所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100還可包括報(bào)警器90，所述報(bào)警器90也可以包覆于所述外殼110中。所述外殼110可為鋁合金外殼110。所述外殼110可包括上殼體和下殼體，所述上殼體和下殼體緊密接合，所述數(shù)據(jù)處理裝置10、溫度傳感器20、日照輻射傳感器30、風(fēng)速傳感器40和電流檢測(cè)裝置50包覆于所述上殼體和下殼體圍成的空間中，所述上殼體和下殼體接合處的縫隙通過(guò)娃膠進(jìn)行密封。通過(guò)這種方式，可以達(dá)到IP65的防護(hù)等級(jí)，提高了裝置安全性。
[0038]如圖2所示，是本實(shí)用新型的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可包括多個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100，各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100安裝在輸電線路的不同測(cè)量點(diǎn)上。所述輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100可以是上述實(shí)施例中的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100，各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100中的數(shù)據(jù)處理裝置10可通過(guò)第二通信裝置200相連接。其中，所述第二通信裝置200可以是ZigBee模塊。通過(guò)采用第二通信裝置200，可使各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置100實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0039]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
[0040]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)處理裝置，溫度傳感器，日照輻射傳感器，風(fēng)速傳感器，電流檢測(cè)裝置和第一通信裝置； 所述溫度傳感器，日照輻射傳感器，風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置安裝在輸電線路的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)上，與所述數(shù)據(jù)處理裝置相連接，所述數(shù)據(jù)處理裝置與安裝在控制中心的前置機(jī)相連接； 所述溫度傳感器測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的環(huán)境溫度和導(dǎo)線溫度，并將對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置； 所述日照輻射傳感器測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的日照強(qiáng)度，并將對(duì)應(yīng)的日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置； 所述風(fēng)速傳感器對(duì)輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)上的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量，并將對(duì)應(yīng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置； 所述電流檢測(cè)裝置測(cè)量輸電線路的所述測(cè)量點(diǎn)位置處的導(dǎo)線電流，并將對(duì)應(yīng)的電流數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置； 所述數(shù)據(jù)處理裝置將所述溫度數(shù)據(jù)、所述日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、所述風(fēng)速數(shù)據(jù)和所述電流數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字預(yù)處理，并通過(guò)所述第一通信裝置將數(shù)字預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)、日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)發(fā)送到所述前置機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括: 感應(yīng)取電裝置，安裝在輸電線路上，一端與輸電線路上的導(dǎo)線相連接，另一端與所述數(shù)據(jù)處理裝置、溫度傳感器、日照輻射傳感器、風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置相連接； 所述感應(yīng)取電裝置感應(yīng)輸電線路上的交流電壓，并將所述交流電壓輸出到所述數(shù)據(jù)處理裝置、溫度傳感器、日照輻射傳感器、風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述感應(yīng)取電裝置包括取能線圈，所述取能線圈一端與所述輸電線路上的導(dǎo)線相連接，另一端與所述數(shù)據(jù)處理裝置、溫度傳感器、日照輻射傳感器、風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述溫度傳感器包括三線制鉑電阻，所述三線制鉑電阻一端與所述輸電線路上的導(dǎo)線相連接，另一端與所述數(shù)據(jù)處理裝置相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述電流檢測(cè)裝置包括羅氏線圈，所述羅氏線圈套裝在輸電線路的導(dǎo)線上，并與所述數(shù)據(jù)處理裝置相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置、溫度傳感器、日照輻射傳感器、風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置包覆于與導(dǎo)線等電位的外殼中，所述輸電線路穿過(guò)所述外殼。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述外殼為鋁合金外殼。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述外殼包括上殼體和下殼體，所述上殼體和下殼體緊密接合，所述數(shù)據(jù)處理裝置、溫度傳感器、日照輻射傳感器、風(fēng)速傳感器和電流檢測(cè)裝置包覆于所述上殼體和下殼體圍成的空間中，所述上殼體和下殼體接合處的縫隙通過(guò)硅膠進(jìn)行密封。9.一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)如權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置安裝在輸電線路的不同測(cè)量點(diǎn)上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:第二通信裝置，各個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置中的數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)第二通信裝置相連接。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK205580521SQ201620360749
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】王巖, 詹清華, 裴植, 胡聰, 陳展, 韓廣超, 管子然, 田壯
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局