[發明專利]輸電線動彎應變量測量系統及方法

在審

• 申請號: 201510338500.0
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104897089A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 蔣嬌嬌;宋昌林;趙洪霄
• 申請（專利權）人: 四川匯源光通信有限公司
• 主分類號: G01B17/04
• 分類號: G01B17/04;G08C17/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 饒錢

技術領域

本發明涉及動彎應變測量領域，具體而言，涉及一種輸電線動彎應變量測量系統及方法。

背景技術

在遠距離輸電系統中，架空輸電線路是其重要的組成部分，在輸電系統運行中具有重要的地位。輸電線路由于長期處于野外露天環境下，很容易受到諸如風、雨、冰霜、雷電等自然條件的影響而導致意外事故發生。在這些自然條件中以風振引發的事故最多。在風的作用下輸電線路時刻處于振動狀態，根據頻率和振幅的不同，上述的輸電線路振動大致可以分為三種：高頻微幅的微風振動、中頻中幅的次檔距振動和低頻大振幅的舞動。在上述振動中，輸電線路微風振動發生最為頻繁，且架空輸電線路上經常發生超過允許幅值的微風振動，往往會導致某些線路部件的疲勞損壞，如導地線的疲勞斷骨，金具、間隔棒及桿塔構件的疲勞磨損等，其中，導線的疲勞斷股是架空輸電線路中發生最為普遍的問題，嚴重時需要將輸電線路重新更換。

針對導線在微風振動中疲勞斷股的現象，業界普遍采用應變力來計算導線的形變量，進而計算出導線振動頻率、導線振動幅度等特征量數據。該導線微風振動測量單元的結構如圖1所示，包括線夾101、振動傳感器102、緊固件103、應變片104和滾輪105，所述線夾101和緊固件103固定在導線106上，所述振動傳感器固定在緊固件103上，所述滾輪105與導線106相接觸，通過滾輪105感知導線106在微風作用下所產生的振動，應變片104直接測量在該點處導線106所產生的動彎應變值，振動傳感器102直接測量在該點處導線106所產生的震動幅值。但是，該測量單元存在以下的缺陷：其屬于有損測量，即應變片存在疲勞壽命的問題，應變片測量精度低易受安裝工藝和工作溫度的影響，并且只能測量單一方向的振動量測量結果不精確。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種輸電線動彎應變量測量系統及方法，以改善現有動彎應變量測量為有損測量且測量精度不高的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種輸電線動彎應變量測量系統，包括固定在待測導線上的線夾。所述輸電線動彎應變量測量系統還包括第一測量單元及處理器，所述第一測量單元設置于距所述線夾預定距離處，所述第一測量單元包括第一兩軸加速度傳感器，所述第一兩軸加速度傳感器采集距所述線夾為預定距離處Y軸與Z軸方向上的振動加速度。所述處理器將所述第一兩軸加速度傳感器采集的振動加速度進行數據處理得到距所述線夾預定距離處的動彎應變量。

進一步地，上述所述輸電線動彎應變量測量系統，所述輸電線動彎應變量測量系統還包括第二測量單元，所述的第二測量單元設置于所述線夾處，所述第二測量單元包括第二兩軸加速度傳感器，所述第二兩軸加速度傳感器采集所述線夾處Y軸與Z軸方向上的振動加速度。所述處理器將所述第一兩軸加速度及第二兩軸加速度傳感器采集的振動加速度進行數據處理，得到距所述線夾預定距離處相對于所述線夾處的相對動彎應變量。通過對所述線夾與距線夾與距線夾預設距離處的振動加速度進行測量和處理可以精確測量出距線夾預設距離處相對于線夾處的動彎應變量的相對值。因線夾處存在振動，精確測量出距線夾預設距離處相對于線夾處的動彎應變量的相對值更能體現出導線的疲勞程度，所以其表征的動彎應變量的相對值更切合實際更精確。

上述所述輸電線動彎應變量測量系統，所述輸電線動彎應變量測量系統還包括存儲器。其用于存儲所述振動加速度、所述振動加速度對應的頻域幅值、動彎應變量及相對動彎應變量。在所述存儲器存儲上述數據防止因故障導致的上述數據丟失。

上述所述輸電線動彎應變量測量系統，所述輸電線動彎應變量測量系統還包括測量主機單元，所述第一測量單元還包括第一無線收發器，所述第二測量單元還包括第二無線收發器，所述測量主機單元包括第三無線收發器。測量主機單元以一定的時間間隔通過第三無線收發器同時與所述第一測量單元的第一無線收發器及所述第二測量單元的第二無線收發器通信發送采集數據命令，所述測量主機單元通過第三無線收發器與所述第一測量單元的第一無線收發器及所述第二測量單元的第二無線收發器通信接收來自第一測量單元及第二測量單元的數據。測量主機單元以一定的時間間隔通過第三無線收發器同時與所述第一測量單元的第一無線收發器及所述第二測量單元的第二無線收發器通信發送采集數據命令，保證第一測量單元與第二測量單元測量數據的同步性，保證測量結果的準確性。同時,所述測量主機單元通過第三無線收發器與所述第一測量單元的第一無線收發器及所述第二測量單元的第二無線收發器通信接收來自第一測量單元及第二測量單元的數據，保證數據的及時上傳更新。