[發(fā)明專利]一種新型微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210406212.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN102928070A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊;麻文先;吳君;賀忠明;趙建強(qiáng);伍波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省電力公司攀枝花電業(yè)局;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種架空線監(jiān)測(cè)裝置，具體涉及一種新型微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置。?

背景技術(shù)

微風(fēng)振動(dòng)是造成架空線疲勞斷股的主要原因，是架空輸電線路大跨越導(dǎo)、地線（包括架空地線復(fù)合光纜，即OPGW）的主要危害之一。風(fēng)在較低風(fēng)速或中等風(fēng)速情況下使導(dǎo)線和避雷線引起振動(dòng)。微風(fēng)振動(dòng)發(fā)生的比較頻繁，對(duì)輸電線路進(jìn)行微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)可以在當(dāng)線路運(yùn)行超標(biāo)時(shí)，向運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)報(bào)警，使運(yùn)行維護(hù)人員有目的的進(jìn)行線路維護(hù)，提高線路運(yùn)行安全性，同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，可預(yù)測(cè)導(dǎo)線的疲勞壽命，對(duì)線路檢修進(jìn)行指導(dǎo)。?

目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)該領(lǐng)域的研究比較少,國(guó)際上目前均采用彎曲振幅法做微風(fēng)振動(dòng)的測(cè)量技術(shù),彎曲振幅法是基于兩點(diǎn)的相對(duì)振幅，測(cè)取導(dǎo)地線距線夾（懸垂線夾、防振錘線夾、間隔棒線夾、阻尼線夾等）出口89mm處導(dǎo)地線相對(duì)于線夾的彎曲振幅，以此值大小來(lái)計(jì)算導(dǎo)地線在線夾出口處的動(dòng)彎應(yīng)變，作為測(cè)量導(dǎo)地線微風(fēng)振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)方法。目前該方法普遍采用位移傳感器采集該發(fā)生點(diǎn)位移作為彎曲振幅。該方法的缺陷是對(duì)于高頻率、微小位移的情形下，位移傳感器將很難采集到所發(fā)生的振幅，從而認(rèn)為零漂過濾掉了。而這種情況的微小振動(dòng)的能量也是非常大的，對(duì)導(dǎo)地線也會(huì)造成很大的破壞。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置，解決了目前的微風(fēng)振動(dòng)裝置不能采集到高頻率、微小位移的振動(dòng)的問題。?

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：?

一種新型微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置，?

包括主要由加速度傳感器、可充電鋰電池、太陽(yáng)能電池板和無(wú)線通信模塊構(gòu)成的微風(fēng)振動(dòng)采集單元；?

包括主要由無(wú)線通信模塊、GPRS通信模塊、數(shù)據(jù)采集板、風(fēng)向風(fēng)速采集單元和溫濕度采集單元構(gòu)成的數(shù)據(jù)集中器，所述無(wú)線通信模塊、GPRS通信模塊、風(fēng)向風(fēng)速采集單元和溫濕度采集單元均與數(shù)據(jù)采集板相連接；?

其中所述微風(fēng)振動(dòng)采集單元中的無(wú)線通信模塊通過無(wú)線信號(hào)與數(shù)據(jù)集中器中的無(wú)線通信模塊相連，數(shù)據(jù)集中器通過GPRS通信模塊與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接；?

微風(fēng)振動(dòng)采集單元安裝在架空線的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭、懸垂線夾出口、護(hù)線條端部或接續(xù)金具端部。?

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述數(shù)據(jù)集中器通過GPRS通信模塊還與手持通訊設(shè)備相連接。?

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還與監(jiān)控中心服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和打印設(shè)備相連接。?

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述加速度傳感器與架空線的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭、懸垂線夾出口、護(hù)線條端部或接續(xù)金具端部相距89mm。?

更進(jìn)一步的技術(shù)方案上述數(shù)據(jù)集中器還包括蓄電池和向蓄電池、數(shù)據(jù)采集板、風(fēng)向風(fēng)速采集單元、溫濕度采集單元供電的太陽(yáng)能電池板。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：利用線纜加速度指標(biāo)反映的微風(fēng)振動(dòng)強(qiáng)度比彎曲振幅指標(biāo)反映的更加直觀，而且其檢測(cè)的靈敏度更高，極小的振動(dòng)也能準(zhǔn)確檢測(cè)。?

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種新型微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置一個(gè)實(shí)施例的連接框圖。?

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。?

采用加速度測(cè)量彎曲振幅的解決方案?

導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)是一種機(jī)械波動(dòng)，可以簡(jiǎn)化為平面簡(jiǎn)諧波動(dòng)。由于我們只監(jiān)測(cè)彎曲振幅，所以我們只關(guān)心其縱向位移。其縱向位移變化的表達(dá)式為：?

x＝Aco?s(ωt+φ_o)???????（公式1）?

縱向加速度的表達(dá)式為：?

a＝-Aω²cos(ωt+φ_o)????（公式2）?

其中：A-最大彎曲振幅?

a-加速度變化值?

x-振幅變化值?

ω=2πf--角速度?

f-波動(dòng)頻率（Hz）?

從上述公式可以看出：加速度的最大幅值是彎曲振幅的2πf的平方倍，頻率越高加速?度越大；而彎曲振幅A與加速度振幅成正比關(guān)系，因此監(jiān)測(cè)加速度變化要比監(jiān)測(cè)彎曲變化容易得多。?

因此只要在距線夾89mm處安裝上一個(gè)縱軸加速度傳感器（±10g）即可測(cè)得加速度傳感器的變化數(shù)據(jù)。將采集到的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)，經(jīng)過AD采樣后變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。?

微風(fēng)振動(dòng)對(duì)導(dǎo)線損傷的指標(biāo)參數(shù)?