[發明專利]一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 201810962221.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109084673A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 潘杰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司;國網江蘇省電力有限公司射陽縣供電分公司;國家電網有限公司;射陽縣電氣實業有限公司
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G08B21/18;G08C17/02
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

1.一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，其特征在于，所述弧垂監測系統包括信號采集單元、信號傳輸單元、數據處理單元、中央控制單元、存儲單元、顯示單元、按鍵輸入單元、報警單元和通信單元，所述信號采集單元與所述信號傳輸單元、所述數據處理單元、所述中央控制單元順序連接，所述中央控制單元還分別與所述存儲單元、所述顯示單元、所述按鍵輸入單元、所述報警單元、所述通信單元相連接，所述弧垂監測系統根據所述弧垂最低位置測量的電場強度的變化計算出弧垂大小，結合所述輸電線路的工作狀況和實時天氣狀況判斷所述輸電線路弧垂是否正常，若不正常，通過報警單元及時發出報警，通過所述顯示單元進行顯示，通過所述通信單元上傳至監控中心。

2.根據權利要求1所述的一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，其特征在于，所述信號采集單元采用MEMS電場強度傳感器，具有體積小、重量輕、能耗低特點，輸出電壓信號，并采用ZigBee通訊技術傳輸至所述信號傳輸單元；所述MEMS電場強度傳感器安裝在兩個輸電塔桿之間輸電線路弧垂最低位置對應的地面，所述弧垂最低位置對應的地面采用雷達檢測設備確定。

3.根據權利要求2所述的一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，其特征在于，所述數據傳輸單元包括第一通信站和第二通信站，所述第一通信站安裝在所述塔桿上，所述信號采集單元通過無線網絡將采集的數據輸至所述第一通信站，再通過OPGW光纜輸至所述第二通信站，實現現場數據的傳輸。

4.根據權利要求3所述的一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，其特征在于，所述數據處理單元包括放大模塊、濾波模塊和A/D轉換模塊，所述放大模塊由二級放大器串聯而成：電路前級包括第一放大器和第二放大器，從所述第一放大器、所述第二放大器同相輸入端輸入信號；電路后級采用差分放大器，能夠抵消共模干擾；所述濾波模塊采用RC低通濾波器。

5.根據權利要求4所述的一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，其特征在于，所述按鍵輸入單元結合所述存儲單元、所述顯示單元進行參數、報警值設置，所述報警值包括弧垂大小和弧垂變化率，根據不同的天氣狀況、電力線路不同的工作狀態進行分別設置。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統的監測方法，其特征在于，所述監測方法包括如下步驟：

步驟(1)：通過所述電場強度傳感器測量所述弧垂最低位置對應的地面電場強度，并通過無線網絡傳輸至所述第一通信站；

步驟(2)：所述第一通信站通過OPGW光纜將采集的信號輸至所述第二通信站，實現現場數據的上傳；

步驟(3)：通過所述放大模塊對信號進行放大處理，同時抵消共模干擾；

步驟(4)：通過所述低通濾波器濾除高頻諧波信號；

步驟(5)：通過所述A/D轉換模塊進行A/D轉換，并將采集的信號存入所述存儲單元；

步驟(6)：所述中央控制單元根據現場測量的電場強度以及所述電力線路電壓值、電流值計算出所述弧垂大小，并進行存儲顯示；

步驟(7)：所述中央控制單元通過所述通信單元調取所述實時天氣狀況，根據不同的天氣狀況選擇對應的報警值，并與所述弧垂大小進行比較判斷，若在所述報警值范圍內，則繼續檢測；若小于所述報警值范圍，發出弧垂太小報警；若大于所述報警值范圍，發出弧垂太大報警，通過所述通信單元將報警信息上傳至所述監控中心；

步驟(8)：所述中央控制單元根據所述弧垂大小計算所述弧垂變化率，并與所述報警值進行比較，若大于所述報警值，通過所述報警單元發出弧垂變化異常報警。