[發明專利]懸浮式架空輸電線路在線監測系統及方法

有效

• 申請號: 201910381519.1
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110132350B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 汪峰;毛錦偉;金旭光;黃偉;李萌;羅振宇;曾凡靜;李春清
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

懸浮式架空輸電線路在線監測系統及方法，該系統包括懸浮式監測裝置、主站系統；所述懸浮式監測裝置包括主板模塊、傳感器模塊、數據儲存單元、懸浮模塊、取電裝置，通信模塊、攝像模塊、內徑調節機構。主板模塊分別與傳感器模塊、懸浮模塊、攝像模塊、通信模塊，數據儲存單元連接；懸浮模塊與內徑調節機構連接成一體。懸浮式監測裝置用于采集輸電導線各種氣象條件、導線位移，并通過通信模塊將數據傳輸至主站系統，通過主站系統中神經網絡建立的模型，判斷是否到達相應的預警閾值，對各種氣象條件下輸電導線舞動或覆冰進行在線監測。本發明一種懸浮式架空輸電線路在線監測系統及方法，可通過調節內徑變換機構，實現對不同外徑輸電線路進行檢測時，監測裝置的自適應調節，克服了傳統導線固定監測設備不可調節的缺點，增加了本發明裝置的通用性。

技術領域

本發明屬于架空輸電線工程領域，具體涉及一種懸浮式架空輸電線路在線監測系統及方法。

背景技術

隨著我國智能電網發展，一批新的大容量、遠距離架空輸電線路即將建成，其線路安全性面臨著新的挑戰。大跨越架空輸電線路通常跨越江海湖泊，氣象惡劣的地區，遭受風雨、冰雪等復雜環境作用時，輸電線會出現微風振動、舞動，甚至覆冰斷線等安全問題，導致線路斷股、金具損壞，甚至線塔倒塌等，會造成大面積停電，嚴重影響人們的生產生活和財產安全。因此，通過在線監測裝置，監測輸電線的微氣象、溫度、振動位移以及覆冰厚度等運行參數，成為輸電線路安全預警的關鍵環節。

輸電線路在線監測系統一般由傳感器感知層、數據傳輸層和系統運用層三部分組成。具體包括傳感器系統、數據采集子系統、數據傳輸子系統、數據庫子系統、數據處理與控制系統以及安全評價和預警子系統。通過各個層相互協調，實現系統的各種功能。

目前，在傳感器感知層面，傳統的方法是通過懸掛在絕緣子串上的傳感器或者直接固定于輸電導線上監測裝置，實時采集輸電線路的運行狀態參數。但是固定安裝的監測裝置往往會因輸電線的微風振動、舞動以及溫度熱脹冷縮而發生松動，影響了傳感器的正常使用，降低了監測裝置使用壽命，增加了監測系統的維護成本。同時，監測裝置松動后，偏離原固定位置，監測裝置會隨著輸電線振動而發生滑移，碰觸輸電導線上的其他防振金具，影響輸電線的安全。

因此，為解決現有固定監測裝置的易松動、穩定性差、耐久性低等缺點，亟待研發一種設計新穎、經久耐用、性能高效的智能輸電線路長期在線監測裝置和方法。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提供一種懸浮式架空輸電線路在線監測系統及方法，可通過調節內徑變換機構，實現對不同外徑輸電線路進行檢測時，監測裝置的自適應調節，克服了傳統導線固定監測設備不可調節的缺點，增加了本發明裝置的通用性。

本發明采取的技術方案為：

懸浮式架空輸電線路在線監測系統，該系統包括懸浮式監測裝置、主站系統；

所述懸浮式監測裝置包括主板模塊、傳感器模塊、數據儲存單元、懸浮模塊、取電裝置，通信模塊、攝像模塊、內徑調節機構；

主板模塊分別與傳感器模塊、懸浮模塊、攝像模塊、通信模塊，數據儲存單元連接；懸浮模塊與內徑調節機構連接成一體；

懸浮式監測裝置用于采集輸電導線各種氣象條件、導線位移，并通過通信模塊將數據傳輸至主站系統，通過主站系統中神經網絡建立的模型，判斷是否到達相應的預警閾值，對各種氣象條件下輸電導線舞動或覆冰進行在線監測。

該系統還包括移動設備終端，指令與數據能夠通過通信模塊、主機系統、移動設備終端實現三者信息交互。

所述主站系統包括云存儲平臺、人工智能分析預警子系統、用戶交互界面。人工智能分析預警子系統，由覆冰預警模型和舞動預警模型組成，兩種模型均為采用神經網絡算法組建的預警模型；用戶交互界面，由主站系統PC或者移動設備終端進行訪問。

所述懸浮模塊包括霍爾傳感器，位移傳感器、控制器、執行器,所述執行器包括電磁鐵、功率放大器；