[發(fā)明專利]基于光幕傳感器的輸電線路舞動(dòng)軌跡標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510265102.0
• 申請(qǐng)日: 2015-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN104848855B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清;呂中賓;邵穎彪;馬德英;張遠(yuǎn);宋高麗;艾文君;白銀浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;河南恩湃高科集團(tuán)有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01C21/10
• 分類號(hào): G01C21/10
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙)41104
• 代理人: 劉建芳,李伊寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光幕傳感器的輸電線路舞動(dòng)軌跡標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

輸電線路舞動(dòng)是指在外界非平衡應(yīng)力的作用下，輸電線路產(chǎn)生低頻率（0.1Hz-5Hz）、大幅度（可達(dá)10m以上）的振動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)室外的輸電線路發(fā)生舞動(dòng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)造成輸電桿塔上的金具損毀、輸電線路相間閃絡(luò)等事故，嚴(yán)重時(shí)輸電線路的舞動(dòng)會(huì)造成輸電桿塔倒塌等大型事故。因此，對(duì)輸電線路舞動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有重要的實(shí)用價(jià)值與經(jīng)濟(jì)意義。

目前，輸電線路舞動(dòng)的監(jiān)測(cè)主要利用加速度傳感器系統(tǒng)以及攝像頭配合數(shù)字圖像處理系統(tǒng)。加速度傳感器系統(tǒng)是將加速度傳感器附在輸電線路表面，當(dāng)輸電線路發(fā)生舞動(dòng)時(shí)，加速度傳感器將加速度信息通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)對(duì)加速度信息進(jìn)行積分獲得輸電線路的舞動(dòng)信息，這種方法在積分的過(guò)程中受初值的干擾較大，且加速度傳感器易受輸電線路的干擾，準(zhǔn)確性較差。攝像頭與數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的配合是將攝像頭安裝在輸電線路桿塔上，將拍得的輸電線路舞動(dòng)照片通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)發(fā)送到計(jì)算機(jī)并利用數(shù)字圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，從而得到輸電線路的舞動(dòng)軌跡。這種方法只能實(shí)現(xiàn)定性監(jiān)測(cè)且準(zhǔn)確度較低。

為了能夠準(zhǔn)確掌握線路舞動(dòng)軌跡信息，亟需一種采用直接位移量手段的線路舞動(dòng)軌跡測(cè)量系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于光幕傳感器的輸電線路舞動(dòng)軌跡標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法，能夠?qū)κ覂?nèi)舞動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的輸電線路的舞動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)高靈敏度的標(biāo)定，具有測(cè)量精度高、測(cè)量誤差較小的優(yōu)點(diǎn)，保證了輸電線路舞動(dòng)軌跡標(biāo)定的連續(xù)性與完整性。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于光幕傳感器的輸電線路舞動(dòng)軌跡標(biāo)定系統(tǒng)，包括光幕傳感器系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和監(jiān)控分析系統(tǒng)；

所述的光幕傳感器系統(tǒng)包括橫向光幕傳感器子系統(tǒng)和縱向光幕傳感器子系統(tǒng)，橫向光幕傳感器子系統(tǒng)由多組橫向光幕傳感器組成，多組橫向光幕傳感器的發(fā)射端和多組橫向光幕傳感器的接收端分別通過(guò)固定裝置固定在輸電線路舞動(dòng)范圍的上下兩側(cè)；縱向光幕傳感器子系統(tǒng)由多組縱向光幕傳感器組成，多組縱向光幕傳感器的發(fā)射端和多組縱向光幕傳感器的接收端分別通過(guò)固定裝置固定在輸電線路舞動(dòng)范圍的左右兩側(cè)；多組橫向光幕傳感器接收端和多組縱向光幕傳感器接收端的信號(hào)輸出端分別連接信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號(hào)輸入端；

所述的信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)用于將多組橫向光幕傳感器接收端和多組縱向光幕傳感器接收端輸出的電平信號(hào)經(jīng)調(diào)理和轉(zhuǎn)換變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)，信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號(hào)輸入端；

所述的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)用于對(duì)接收到的標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)進(jìn)行離散采集，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接監(jiān)控分析系統(tǒng)的信號(hào)輸入端；

所述的監(jiān)控分析系統(tǒng)用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，篩選出所有的高電平信號(hào)，同時(shí)記錄每個(gè)高電平信號(hào)的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，通過(guò)查詢各個(gè)高電平信號(hào)對(duì)應(yīng)的光幕傳感器的位置，最終繪制出輸電線路的舞動(dòng)軌跡。

還包括隔離保護(hù)系統(tǒng)，隔離保護(hù)系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)電氣隔離，隔離保護(hù)系統(tǒng)的信號(hào)輸入端連接信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號(hào)輸出端，隔離保護(hù)系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號(hào)輸入端。

所述的固定裝置包括固定板，固定板上部和下部分別設(shè)置有光幕傳感器頂部固定板和尾部固定板，光幕傳感器的上下兩端分別于固定在頂部固定板和尾部固定板上。

所述的光幕傳感器與頂部固定板和尾部固定板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，頂部固定板或尾部固定板上設(shè)置有光幕傳感器周向角度調(diào)整裝置。

所述的橫向光幕傳感器的發(fā)射端和接收端分別利用兩套固定裝置對(duì)應(yīng)固定在輸電線路舞動(dòng)范圍的上下兩側(cè)；縱向光幕傳感器的發(fā)射端和接收端分別利用兩套固定裝置對(duì)應(yīng)固定在輸電線路舞動(dòng)范圍的左右兩側(cè)。

所述的橫向光幕傳感器和縱向光幕傳感器的數(shù)量和為30個(gè)。

所述的橫向光幕傳感器和縱向光幕傳感器由直流電源模塊供電。

一種利用權(quán)利要求1所述的基于光幕傳感器的輸電線路舞動(dòng)軌跡標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定的方法，包括以下步驟：

A:利用室內(nèi)舞動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輸電線路的開始舞動(dòng)；

B:利用橫向光幕傳感器子系統(tǒng)和縱向光幕傳感器子系統(tǒng)分別采集輸電線路舞動(dòng)軌跡信號(hào)；

C: 信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將多組橫向光幕傳感器接收端和多組縱向光幕傳感器接收端輸出的電平信號(hào)經(jīng)調(diào)理和轉(zhuǎn)換變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)；

D: 隔離保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行電氣隔離；

E: 數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)對(duì)接收到的標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)進(jìn)行離散采集；