一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201710474078.0 | 申请日 | 2017-06-21 | 公开(公告)号 | CN107193057A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 广东电网有限责任公司江门供电局; 清华大学; | 发明人 | 耿屹楠; 熊威; 伍建炜; 温健峰; 黄练栋; 庄池杰; 余占清; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种用于配电线路 支撑 结构的状态检测装置，包括气象传感装置和支撑状态传感装置，其中，气象传感装置和支撑状态传感装置设置在支撑结构上，气象传感装置和支撑状态传感装置分别用于检测气象信息和动态响应信息，实现配电线路在恶劣天气情况下的动态 载荷 监控和健康监测。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置，其特征在于，包括气象传感装置和支撑状态传感装置，其中，所述气象传感装置和所述支撑状态传感装置设置在所述支撑结构上，所述气象传感装置和所述支撑状态传感装置分别用于检测气象信息和动态响应信息。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置技术领域[0001] 本发明涉及配电线路，尤其涉及一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置。 背景技术[0002] 我国地域辽阔，地理环境复杂多变，气候条件相差甚远，对电网运行是一个极大的考验。架设的输电线路常常会经过山谷，海拔较高山峰和河流等特殊的地理环境。这些特殊的地理环境经常会影响输电线路的正常运行，有些甚至会严重损坏输电线路，造成巨大的经济损失。如何监测输电线路周围的环境温度、湿度、风速、风向和气压等气象参数，以及支撑结构工作过程中的动态响应的加速度数据，以保证输电线路的正常运行是行业内面临重大课题。 [0003] 目前配电线路系统多依赖区域性气象参数、针对特定区域进行预测灾害，不能准确反映广域、局域、线路气象参数间的有机关联，对自然灾害中的天气现象本征规律考虑较少，监测结果针对性不强、准确性差。并且目前配电线路支撑结构不设置状态监测装置，无法实现配电线路在恶劣天气情况下的动态载荷监控和健康监测。 发明内容[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置，实现配电线路在恶劣天气情况下的动态载荷监控和健康监测。 [0005] 本发明提供一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置，采用以下技术方案： [0006] 一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置，包括气象传感装置和支撑状态传感装置，其中，所述气象传感装置和所述支撑状态传感装置设置在所述支撑结构上，所述气象传感装置和所述支撑状态传感装置分别用于检测气象信息和动态响应信息。 [0008] 优选地，所述支撑状态传感装置包括MEMS加速度传感器。 [0009] 优选地，所述气象信息包括风速、风压、气压、雨量、温度和湿度中的至少一种信息，所述动态响应信息包括加速度。 [0010] 优选地，所述状态检测装置包括数据采集存储装置、数据传输装置和组网显示装置，所述数据采集存储装置采集、储存气象信息和动态响应信息，并经过所述数据传输装置输送至所述组网显示装置。 [0011] 优选地，所述数据采集存储装置包括数据采集模块和数据存储模块，所述气象信息和动态响应信息被所述数据采集模块采集，并且存储在所述数据存储模块。 [0012] 优选地，所述数据存储模块采用闪存存储方式。 [0013] 优选地，所述数据传输装置采用无线数据传输装置，无线数据传输装置包括数据发送端和数据接收端。 [0016] 本发明提供一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置，将气象传感装置和支撑状态传感装置设置在支撑结构上，气象传感装置和支撑状态传感装置分别用于检测气象信息和动态响应信息。从而实现配电线路在恶劣天气情况下的动态载荷监控和健康监测。附图说明 [0017] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中： [0018] 图1是本发明提供的一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置的结构示意图。 具体实施方式[0019] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。 [0020] 本发明提供一种用于配电线路支撑结构的状态检测装置，包括气象传感装置、支撑状态传感装置、数据采集存储装置、数据传输装置和组网显示装置，其中，所述气象传感装置和所述支撑状态传感装置设置在所述支撑结构上，所述气象传感装置用于检测所述支撑结构所处环境的气象信息，所述支撑状态传感装置用于检测所述支撑结构的动态响应信息。 [0021] 本发明同时集成了气象传感装置和支撑状态传感装置，实现了同时准确测量支撑结构局部气象信息和支承结构动态响应信息，所述气象信息和动态响应信息经过所述数据采集存储装置的采集、存储后，通过所述数据传输装置传输到所述组网显示装置，这样，能够掌握配电线路支撑结构周围的气象信息和支撑结构动态响应信息，并且信息传输快速、准确，以保证配电线路的正常运行，防止由于信息数据不准确造成对配电线路的影响，比如对配电线路的破坏。 [0022] 所述气象信息包括风速、风压、气压、雨量、温度和湿度中的若干种。所述动态响应信息包括加速度、速度、位移等。 [0023] 所述气象传感装置包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、风速风向传感器、雨量传感器中的至少一个。 [0024] 所述气象传感装置和所述支撑状态传感装置采用MEMS工艺，设置为MEMS传感器，相对于传统的传感器，MEMS传感器尺寸小，采用以硅为主的材料，电气性能优良。所述传感器由于采用MEMS(微机电系统，Microelectro Mechanical Systems)技术，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、易于集成和实现智能化。也可以将气象传感装置和支撑状态传感装置中的一个采用MEMS工艺，设置为MEMS传感器。本发明提供的状态检测装置的传感器较多，如果采用传统传感器和传输模式，存在体积大、布线多的困难。因此本发明使用MEMS传感器进行系统集成，同时设计无线传输网络将杆塔状态数据进行传输，可以极大的降低成本，并实时反映广域、局域、线路气象参数、支承状态参数间的有机关联。 [0025] 所述气压传感器采用压阻式MEMS压力传感器或电容式压力传感器，进一步的，所述压阻式MEMS压力传感器或电容式压力传感器的敏感材料为硅。 [0026] 所述风速风向传感器采用MEMS热式风速风向传感器。 [0027] 所述支撑状态传感装置包括MEMS加速度传感器，进一步的，所述MEMS加速度传感器的敏感材料为硅。再进一步的，MEMS加速度传感器采用三轴加速度传感器，三轴加速度传感器采集监测点三个方向的加速度分量，进而测量支撑在工作状态下的晃动等动态载荷。具有体积小、重量轻、数据准确的优点，提高动态响应能力。 [0028] 所述数据采集存储装置包括数据采集模块和数据存储模块，所述数据采集模块包括传感器、控制器，所述气象信息和动态响应信息被所述数据采集模块采集，并且存储在所述数据存储模块。进一步的，所述数据存储模块可采用闪存存储方式，采用该存储方式具有存储时间行长、数据不易丢失的优点。 [0029] 所述支撑结构为杆塔，在配电线路中用来支撑输电线。进一步的，杆塔可为木杆、水泥杆或金属杆等。所述配电线路支撑结构的状态检测装置安装于杆塔的顶部。 [0030] 所述数据传输装置将所述数据采集存储装置采集存储的信息传输至控制中心，以便数据进行分析、处理。进一步的，所述数据传输装置采用无线数据传输装置，在一优选实施例中，无线数据传输装置包括数据发送端和数据接收端，采用电磁波作为无线传输信号实现数据发送端和数据接收端的无线数据通讯，具有安全性高、设备成本低的优点。对本领域技术人员而言，容易想到的是，无线传输信号还可以采用声能信号波等其他信号。 [0031] 所述控制中心具有组网显示装置，所述组网显示装置能接收所述数据传输装置传输来的数据，并显示在本地的显示模块上，实现气象信息和动态响应信息从支撑结构到控制中心的传输。在一优选实施例中，所述数据传输装置采用无线传输装置，所述组网显示装置包括无线接收模块、显示模块和处理模块，所述无线传输装置向所述组网显示装置无线发送信息，所述无线接收模块接收无线发送过来的信息，经所述处理模块后，显示在所述显示模块上。 [0032] 本发明在配电线路支撑结构上设置气象传感装置，优选MEMS传感器，具有体积小、耗能低的特点，实现风速、风压、气压、雨量、温度和湿度的测量，完成对配电线路系统杆塔附近的特定区域气象参数测量，监测结果针对性强、准确性高。 [0033] 本发明在配电线路支撑结构上还设置支撑状态传感装置，优选MEMS加速度传感器，通过MEMS加速度传感器获取支撑结构加速度信息，实现配电线路在恶劣天气情况下的动态载荷监控。 [0034] 本发明具有数据采集存储装置、数据传输装置、组网显示装置，可以将多个支撑结构的气象信息、动态响应信息传送并处理、显示、记录，可以准确反映广域、局域、线路气象参数间的有机关联，实现对大范围内气象过程引起的配电线路多个支撑点的信息获取。 [0035] 本发明是为专门保障输电线路在特殊环境下运行而设计的多功能微气象检测装置。如图1所示，在一实施例中，本发明提供的用于配电线路支撑结构的状态检测装置，包括气象传感装置、支撑状态传感装置、数据采集存储装置、通讯单元、支撑结构的状态监测装置天线和控制中心，气象传感装置包括雨量传感器、温度传感器、湿度传感器、MEMS气压传感器和MEMS热式风速风向传感器，支撑状态传感装置包括MEMS加速度传感器，控制中心包括控制中心天线、控制中心通讯单元和控制中心组网显示装置，本发明提供的用于配电线路支撑结构的状态检测装置可以与多个其他配电线路支撑结构状态检测装置、其他支撑结构的状态检测装置天线配合使用，并组成状态检测系统网络，实现多个支撑结构(比如：杆塔)气象参数和加速度参数准确、快速的网络化检测。其中，其他配电线路支撑结构状态检测装置及其天线可以与本发明提供的配电线路支撑结构状态检测装置及其天线相同，也可以不相同。 [0036] 工作状态下，气象传感装置监测支撑结构的环境温度、湿度、雨量、风速风向和气压等气象参数，支撑状态传感装置测量支撑结构的加速度等参数，获取支撑结构在工作状态下的晃动等工况导致的动态加速度信息。气象传感装置和支撑状态传感装置获得的信息数据被采集、存储在数据采集存储装置，然后经通讯单元、支撑结构的状态监测装置天线将信息数据发送至控制中心，经控制中心天线和控制中心的通讯单元后(支撑结构的状态监测装置天线发出信息数据，该信息数据被控制中心天线接收，实现无线通讯)，所述信息数据显示在控制中心组网显示装置，控制中心对采集到的数据进行统计与分析，将所有数据通过各种报表、统计图和曲线等方式显示给管理人员，提示管理人员采取必要的预防措施。 [0037] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈