專利名稱：一種特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高電壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種特高壓輸電線路傾角 監(jiān)測裝置。
技術(shù)背景目前隨著科技進(jìn)步及工農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，人民生活水平不斷提高，用電 量大幅上升，對電網(wǎng)供電安全性、可靠性提出了越來越高的要求。架空高壓輸 電線路是電力系統(tǒng)的動脈，高壓傳輸電纜、桿塔密布于各個角落，其運行狀態(tài) 直接決定電力系統(tǒng)的安全和效益。隨著近年來煤礦的大量開采造成形態(tài)各異的 地下采空區(qū)，引起地面沉降、斷裂等一系列工程地質(zhì)災(zāi)害，這些采空塌陷區(qū)， 大多分布廣，延伸遠(yuǎn)，輸電線路在這些區(qū)域，輕者可造成基礎(chǔ)傾斜、開裂、桿 塔變形，重者造成基礎(chǔ)沉陷、桿塔傾倒，嚴(yán)重威脅輸電線路的安全運行。因此，有必要監(jiān)測輸電線路的安全運行。對于采空區(qū)及地形傾斜的地區(qū)尤 其應(yīng)該監(jiān)測輸電線路的傾斜度， 一旦發(fā)現(xiàn)輸電鐵塔傾斜及時報警，避免大范圍 停電檢修的事故。目前我國建設(shè)了首條1000kV特高壓輸電系統(tǒng)，特高壓輸電線路的輸電鐵塔體積大，承受的輸電導(dǎo)線壓力大，因此，監(jiān)測特高壓輸電線路的安全十分重要。但是，現(xiàn)有監(jiān)測輸電鐵塔傾斜度的裝置監(jiān)測的傾角度精度較低，容易受現(xiàn) 場電磁環(huán)境的干擾。 實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置， 能夠準(zhǔn)確監(jiān)測輸電線路的傾斜度，精度較高。本實用新型提供一種特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，包括傾斜角傳感器、 通訊接口和孩i處理器；所述傾斜角傳感器，用于監(jiān)測輸電線路的桿塔和/或絕緣子串的傾斜度， 將監(jiān)測到的所述傾斜度通過所述通訊接口發(fā)送至所述孩i處理器；所述傾斜角傳感器采用微機(jī)械結(jié)構(gòu)，集成磁敏電阻芯片；
所述通訊接口 ，用于將所傾斜角傳感器監(jiān)測到的傾斜度轉(zhuǎn)變?yōu)樗鑫⑻幚?器接受的信號類型；
所述微處理器，用于對所述通訊接口轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行線性修正和溫度補(bǔ) 償處理，然后與預(yù)先測量的初始值做差，通過差值判斷輸電線路的桿塔和/或 絕緣子串是否發(fā)生傾斜，如果是，則發(fā)送報警信號至指揮中心。
優(yōu)選地，所述f茲敏電阻芯片感應(yīng)兩個軸向的變化，以這兩個軸向確定第一 平面，將所述第一平面與參考平面進(jìn)行比較，得到測量的傾斜度。
優(yōu)選地，所述傾斜角傳感器外設(shè)有屏蔽盒，用于避免特高壓強(qiáng)磁場的干擾。
優(yōu)選地，所述傾斜角傳感器與所述通訊接口之間、以及所述通訊接口與所 述微處理器之間的傳輸信號線均采用雙層屏蔽線；其中，
所述雙層屏蔽線的外層屏蔽在輸電鐵塔的絕緣子的鐵頭處接地；
所述雙層屏蔽線的內(nèi)層屏蔽在本監(jiān)測裝置位置接地。
優(yōu)選地，所述傾斜角傳感器內(nèi)部集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于 將所述磁敏電阻芯片感應(yīng)到的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。
優(yōu)選地，所述通訊接口為485接口 。
優(yōu)選地，所述^L處理器為單片機(jī)。
優(yōu)選地，所述傾斜角傳感器監(jiān)測的角度的范圍是±90度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點
本實用新型提供的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，通過集成有磁敏電阻芯 片的傾斜角傳感器非接觸式監(jiān)測輸電線路的桿塔和/或絕緣子串的傾斜度，磁 敏電阻芯片可以大大提高傾斜角傳感器的可靠性和頻響性能。微處理器對傾斜 角傳感器監(jiān)測的傾斜度進(jìn)行線性修正和溫度補(bǔ)償，使其在高溫使用時的溫度漂 移很小。并且，本傳感器釆用微機(jī)械結(jié)構(gòu)很好地解決了現(xiàn)有傾斜角傳感器抗震 性差的缺陷。因此，本實用新型提供的傾斜角傳感器可以準(zhǔn)確測量輸電線路的 桿塔和/或絕緣子串的傾斜度，精度較高。

圖l是基于本實用新型的裝置第一實施例結(jié)構(gòu)圖； 圖2是基于本實用新型的傾斜角傳感器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附 圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。
參見圖1,該圖為基于本實用新型的裝置第一實施例結(jié)構(gòu)圖。
本實用新型實施例提供的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置包括傾斜角傳感 器101、通訊接口 102和微處理器103。
所述傾斜角傳感器101,用于監(jiān)測輸電線路的桿塔和/或絕緣子串的傾斜 度，將監(jiān)測到的所述傾斜度通過所述通訊接口 102發(fā)送至所述微處理器103。
所述傾斜角傳感器101釆用微機(jī)械結(jié)構(gòu)，集成磁敏電阻芯片。
傾斜角傳感器101采用的微機(jī)械結(jié)構(gòu)可以很好地解決了現(xiàn)有傾斜角傳感 器抗震性差的缺陷。
所述通訊接口 102，用于將所傾斜角傳感器IOI監(jiān)測到的傾斜度轉(zhuǎn)變?yōu)樗?迷微處理器103接受的信號類型。
需要說明的是，本實用新型實施例所述的通訊接口優(yōu)選不局限于485接 口，可以為其他類型的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通訊標(biāo)準(zhǔn)，例如20 40mA， 0~5V, 0~10V 等。
所述微處理器103,用于對所述通訊接口 102轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行線性修正 和溫度補(bǔ)償處理，然后與預(yù)先測量的初始值做差，通過差值判斷輸電線路的桿 塔和/或絕緣子串是否發(fā)生傾斜，如果是，則發(fā)送報警信號至指揮中心。
微處理器對接收的信號進(jìn)行線性修正，可以使得到的傾斜度更準(zhǔn)確。同時， 微處理器還可以對接收的信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償，這樣可以使傾斜角傳感器在高溫 環(huán)境使用時的溫度漂移很小。
本實施例提供的傾斜角傳感器可以非接觸式地感應(yīng)要監(jiān)測的設(shè)備的傾斜 度，這樣可以避免特高壓強(qiáng)電磁場的干擾。
需要說明的是，本實施例提供的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置在輸電鐵塔 或絕緣子串安裝的首次監(jiān)測正常位置傾斜度的初始值，以這個初始值為基準(zhǔn)， 以后實時監(jiān)測的傾斜度與這個初始值做差，通過這個差值來判斷輸電鐵塔或絕 緣子串是否發(fā)生傾斜。本實施例監(jiān)測的傾斜角是一個相對值，是通過與初始值 做差得到的。參見圖2，該圖為基于本實用新型的傾斜角傳感器結(jié)構(gòu)圖。
本實施例的傾斜角傳感器的外殼釆用防水結(jié)構(gòu)，可以有效地抵抗外界干擾。
傾斜角傳感器集成的磁壽文電阻芯片201可以感應(yīng)兩個軸向的變化，如圖2 所示，X軸和Y軸兩個方向。以這兩個軸向確定第一平面，將所述第一平面 與參考平面進(jìn)行比較，得到測量的傾斜度。
所述參考平面可以是水平面。
傾斜角傳感器內(nèi)部集成有才莫數(shù)轉(zhuǎn)換器(圖2中未示出)，所述^^數(shù)轉(zhuǎn)換器 用于將所述^茲每丈電阻芯片感應(yīng)到的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。
需要說明的是，也可以不利用傾斜角傳感器內(nèi)部集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，也可 以在傾斜角傳感器外部接其他的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
從所述傾斜角傳感器出來的數(shù)字信號經(jīng)過雙層屏蔽線202傳輸至485通訊 接口。
485通訊接口將數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑻幚砥骺梢灾苯咏邮盏男盘栴愋?，?jīng)過 雙層屏蔽線傳輸至微處理器。
需要說明的是，為了保證傳輸信號免受干擾，所述傾斜角傳感器與所述通 訊接口之間、以及所述通訊接口與所述微處理器之間的傳輸信號線均采用雙層
屏蔽線；其中，所述雙層屏蔽線的外層屏蔽在輸電鐵塔的絕緣子的鐵頭處接地； 所述雙層屏蔽線的內(nèi)層屏蔽在本監(jiān)測裝置位置接地。
對于傳感器的輸入接口，也采用了防滲、防干擾、防雷擊等措施，確保接 口的可靠性。
所述傾斜角傳感器外設(shè)有屏蔽盒，用于避免特高壓強(qiáng)磁場的干擾。因為傾 斜角傳感器的工作環(huán)境除了有強(qiáng)電場干擾外，還存在強(qiáng)磁場干擾，所以系統(tǒng)特 別采用雙層屏蔽線引入采集到的信號和屏蔽盒內(nèi)層隔離的方法，防止特高壓強(qiáng) 》茲場干護(hù)C。
所述微處理器為單片機(jī)。當(dāng)然，還可以采用其他類型的微處理器。 本實施例提供的傾斜角傳感器監(jiān)測的角度的范圍是±90度，而現(xiàn)有技術(shù)
中的傾斜角傳感器可監(jiān)測的角度范圍較小，這樣當(dāng)輸電線路發(fā)生較大傾斜時就
無法監(jiān)測到準(zhǔn)確的數(shù)值。需要說明的是，本實用新型提供的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，可以監(jiān) 測導(dǎo)線的風(fēng)偏角、絕緣子串的傾斜角、地線傾角和/或塔身本身的傾斜角。
本實用新型提供的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，通過集成有》茲敏電阻芯 片的傾斜角傳感器非接觸式監(jiān)測輸電線路的桿塔和/或絕緣子串的,斜度，磁 敏電阻芯片可以大大提高傾斜角傳感器的可靠性和頻響性能。微處理器對傾斜 角傳感器監(jiān)測的傾斜度進(jìn)行線性修正和溫度補(bǔ)償，使其在高溫使用時的溫移量
差的缺陷。因此，本實用新型提供的傾斜角傳感器可以準(zhǔn)確測量輸電線路的桿 塔和/或絕緣子串的傾斜度，精度較高。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何 形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定 本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍 情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多 可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實 用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何 簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于，包括傾斜角傳感器、通訊接口和微處理器；所述傾斜角傳感器，用于監(jiān)測輸電線路的桿塔和/或絕緣子串的傾斜度，將監(jiān)測到的所述傾斜度通過所述通訊接口發(fā)送至所述微處理器；所述傾斜角傳感器采用微機(jī)械結(jié)構(gòu)，集成磁敏電阻芯片；所述通訊接口，用于將所述傾斜角傳感器監(jiān)測到的傾斜度轉(zhuǎn)變?yōu)樗鑫⑻幚砥鹘邮艿男盘栴愋?；所述微處理器，用于對所述通訊接口轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行線性修正和溫度補(bǔ)償處理，然后與預(yù)先測量的初始值做差，通過差值判斷輸電線路的桿塔和/或絕緣子串是否發(fā)生傾斜，如果是，則發(fā)送報警信號至指揮中心。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述》茲敏電阻芯片感應(yīng)兩個軸向的變化，以這兩個軸向確定第一平面，將所述 第一平面與參考平面進(jìn)行比較，得到測量的傾斜度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述傾斜角傳感器外設(shè)有屏蔽盒，用于避免特高壓強(qiáng)磁場的干擾。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述傾斜角傳感器與所述通訊接口之間、以及所述通訊接口與所述孩t處理器之 間的傳輸信號線均采用雙層屏蔽線；其中，所述雙層屏蔽線的外層屏蔽在輸電鐵塔的絕緣子的鐵頭處接地； 所述雙層屏蔽線的內(nèi)層屏蔽在本監(jiān)測裝置位置接地。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述傾斜角傳感器內(nèi)部集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將所述磁敏電 阻芯片感應(yīng)到的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述通ifU妄口為485接口 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述微處理器為單片機(jī)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述傾斜角傳感器監(jiān)測的角度的范圍是± 90度。
專利摘要本實用新型一種特高壓輸電線路傾角監(jiān)測裝置包括傾斜角傳感器、通訊接口和微處理器；傾斜角傳感器，用于監(jiān)測輸電線路的桿塔及絕緣子串的傾斜度，將監(jiān)測到的傾斜度通過通訊接口發(fā)送至微處理器；傾斜角傳感器采用微機(jī)械結(jié)構(gòu)，集成磁敏電阻芯片；通訊接口，用于將傾斜角傳感器監(jiān)測到的傾斜度轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑻幚砥鹘邮艿男盘栴愋?；微處理器，用于對通訊接口轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行線性修正和溫度補(bǔ)償處理，然后與預(yù)先測量的初始值做差，通過差值判斷輸電線路的桿塔及絕緣子串是否發(fā)生傾斜，如果是，則發(fā)送報警信號至指揮中心。本傳感器采用微機(jī)械結(jié)構(gòu)很好地解決了現(xiàn)有傾斜角傳感器抗震性差的缺陷，可以準(zhǔn)確測量輸電線路的桿塔及絕緣子串的傾斜度，精度較高。
文檔編號G01B7/30GK201429408SQ20092016106
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者伊仁圖太, 吳向東, 吳向陽, 夏志宏, 勵 康, 張甲雷, 翔 李, 勇 杜, 武軍利, 江衛(wèi)華, 利 祁, 覃紹先, 趙全江, 鄭永平, 選 高, 魯景星 申請人:中國電力工程顧問集團(tuán)中南電力設(shè)計院;國家電網(wǎng)公司;西安同步電氣有限責(zé)任公司