[發明專利]無源供電的輸變電設施智能混凝土健康監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110588430.X
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113533434A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王仕俊;范雪峰;平常;程紫運;王星;楊國強;孫亞璐
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司經濟技術研究院;國網甘肅省電力公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 種艷麗

本發明公開了一種無源供電的輸變電設施智能混凝土健康監測裝置及方法，屬于結構健康監測技術領域。本發明首先利用輸電線路本身的電磁波能，在輸電線路下沿其方向布置感應線圈和無極天線，收集輸電線的電磁波能轉化為電能；然后通過二極管組和穩壓系統向數據采集傳輸系統供電，同時也向電池組充電；電池組也可向數據采集傳輸系統供電；數據采集傳輸系統可以對輸變電線路設施及輸電塔基礎智能混凝土的安全狀況進行實時監測和數據遠程無線傳輸，實現對輸變電設施的健康監測；本發明利用輸電線路本身向外輻射的電磁波能為健康監測裝置供電，可避免額外接入電源帶來的投入增加，電源輸入穩定、使用壽命長的特點。

技術領域

本發明涉及結構健康監測技術領域，特別涉及一種無源供電的輸變電設施智能混凝土健康監測裝置及方法。

背景技術

目前，我國輸電線路系統往往地處偏遠，其中輸電鐵塔是該系統的核心硬件設施，輸電鐵塔在服役過程中，其自身的安全健康，以及地基基礎的安全健康都是重點監測對象。近年來特高壓輸電系統快速發展，這對中國電力資源的地理空間跨域調配具有重要意義，但是，這也給輸電線路系統硬件設施的健康監測提出更高要求。尤其是，這些地處偏遠山區的特高壓輸電線路系統，監測系統的供電措施是一大難題。電源引入必然增加大量基礎設施投資和工期；太陽能供電系統或風能供電受地理位置的限制，也有使用壽命有限的缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種無源供電的輸變電設施智能混凝土健康監測裝置及方法，設計合理，克服了現有技術的不足，具有良好的效果。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種無源供電的輸變電設施健康監測裝置，包括輸電線路、第一電磁波能采集裝置、無源供電線路、健康監測系統、輸電塔健康監測線路以及輸電塔基礎健康監測線路；

輸電線路，被配置為用于提供電磁波能；

第一電磁波能采集裝置，被配置為用于采集輸電線的電磁波能；

無源供電線路，被配置為用于使轉化的電能穩定輸出；

健康監測系統，被配置為用于采集監測數據并分析和傳輸；

輸電塔健康監測線路，被配置為用于監測輸電塔關鍵桿件健康狀況；

輸電塔基礎健康監測線路，被配置為用于監測輸電塔基礎健康狀況；

利用輸電線路的電磁波能，在輸電線路下沿其方向布置第一電磁波能采集裝置，輸電線路的電磁波能轉化為電能，然后通過無源供電線路向健康監測系統供電，健康監測系統通過輸電塔健康監測線路對輸電塔進行健康監測，也通過輸電塔基礎健康監測線路對輸電塔基礎進行健康監測。

優選地，第一電磁波能采集裝置包括感應線圈和無極天線。

優選地，健康監測系統，包括第二電磁波能采集裝置、電池、穩壓模塊、數據采集模塊、數據分析模塊以及數據傳輸模塊；

第二電磁波能采集裝置，被配置為用于采集輸電線的電磁波能；

穩壓模塊，被配置為用于使輸出到健康監測系統的電壓穩定；

數據采集模塊，被配置為用于采集布置于各關鍵部位的傳感器數據；

數據分析模塊，被配置為用于對采集到的智能混凝土傳感器數據進行分析，判斷所處位置是否健康安全；

數據傳輸模塊，被配置為用于將監測數據傳輸到外界；