[發明專利]一種輸電線路覆冰智能在線監測系統

在審

• 申請號: 201210120323.5
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103376083A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 呂黔蘇;黃良;高松林;陳仕軍;沈喆;曾華榮
• 申請（專利權）人: 貴州電力試驗研究院;上海欣影電力科技發展有限公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種輸電線路監測系統，尤其是涉及一種輸電線路覆冰智能在線監測系統。

背景技術

現有的輸電線路覆冰在線監測產品，但都存在著如下缺陷：

(1)系統穩定性欠佳，在線運行數天便出現故障；

(2)由于系統功耗太大，在連續數天陰雨雪嚴寒等天氣情況下太陽能極板無法給蓄電池充電導致系統因缺電無法正常工作，而此時正是鐵塔線路最容易覆冰甚至引發倒塔的關鍵時刻；

(3)系統低溫特性差，無法在戶外嚴寒雨雪等復雜環境下長時間正常運行；

(4)即使能夠抵擋嚴寒雨雪天氣和保證蓄電池不缺電的情況，采集到的數據也沒有完整的系統覆冰厚度計算的數學模型，無法計算出等值覆冰厚度，也就無法定性、定量分析輸電線路覆冰狀況并預測冰情發展趨勢。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種系統集成度高、系統功耗低、系統可靠性高的輸電線路覆冰智能在線監測系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種輸電線路覆冰智能在線監測系統，其特征在于，包括覆冰監測單元、通訊網絡和服務器，所述的覆冰監測單元通過通訊網絡與服務器連接；

所述的覆冰監測單元采集輸電線路的狀態信息，通過覆冰厚度數學模型計算出覆冰厚度信息，并實時將狀態信息和覆冰厚度信息通過通訊網絡傳輸給服務器，服務器根據狀態信息和覆冰厚度信息計算輸電線路的覆冰厚度變化趨勢信息，若覆冰厚度超過設定閾值則及時報警，從而實現對輸電線路的實時監控。

所述的覆冰監測單元包括中央處理單元、數據采集單元、供電管理單元和通信單元，所述的中央處理單元分別與數據采集單元、供電管理單元、通信單元連接，所述的通信單元與通訊網絡連接。

所述的中央處理單元為ARM內核中央處理器，所述的通訊單元為SIM卡，該中央處理單元設有兩個，兩個中央處理器之間通過SIM卡連接，若其中一個中央處理單元出現故障時，自動切換到另一個中央處理器。

所述的數據采集單元設有兩個進行備份，其中每個數據采集單元包括拉力傳感器、傾角傳感器、球形攝像機和微型氣象站，所述的拉力傳感器、傾角傳感器、球形攝像機和微型氣象站分別采集輸電線路的重量、傾角、圖像和氣象信息后傳輸給中央處理單元。

所述的供電管理模塊包括蓄電池、太陽能電池板、電源切換單元和電源控制單元，所述的電源切換單元分別與蓄電池、太陽能電池板連接，所述的電源控制單元與電源切換單元連接，所述的電源控制單元采用靜態休眠需要喚醒的節電工作模式，所述的電源切換單元在太陽能電池板電能充足時切換到太陽能電池板供電，并將太陽能電池板多余的電能輸送給蓄電池，在太陽能電池板電能不足時切換到蓄電池供電。

所述的蓄電池、太陽能電池板均設有兩個。

所述的通訊網絡為GPRS、CDMA、3G、OPGW或OPPC網絡。

所述的覆冰厚度數學模型具體為：

b=12(4qice9.8πγ0+d2-d)]]>

式中γ₀-冰的密度；

d-導線的計算等效直徑；

b-覆冰厚度；

q_ice-覆冰載荷。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、系統集成度高

本發明采用的核心芯片是國內首創的輸電線路在線監測系統專用微計算機處理芯片(ARM內核中央處理器)，該芯片是集數據采集、I/O監測、圖像壓縮、模型計算、數據通訊等功能為一體的低功耗器件。與傳統的多模塊工作方式相比，本發明具有集成度高，運行故障率低的優點；

2、系統功耗低