一種輸電線纜舞動檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種輸電線纜舞動檢測裝置，包括振動傳感器和與振動傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述輸電線纜舞動檢測裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報警服務(wù)器。本發(fā)明使用振動傳感器對輸電線舞動進行檢測，檢測裝置簡易方便，原理成熟，運行可靠性高，能夠在輸電線路發(fā)生大舞動、發(fā)生斷線停電等大事故以前及時發(fā)現(xiàn)并對線路進行處理,避免造成重大的損失。
【專利說明】一種輸電線纜舞動檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電子通信領(lǐng)域，涉及一種輸電線纜舞動檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]20世紀50年代以來，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，超高壓線路的廣泛興建，舞動事故日益頻繁，強度也明顯增加，這已成為威脅線路安全的最重要因素之一。中國是舞動發(fā)生最頻繁的國家之一，據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計，自1957年至今，我國共發(fā)生舞動約為70次，其中涉及10、35、44、66、110、220、5001^等幾乎各個電壓等級的輸電線。尤其是近幾年受災(zāi)害性氣象條件的影響，我國幾乎每年都發(fā)生較嚴重的舞動事故，最嚴重的是2008年南方雪災(zāi)，中南部地區(qū)電網(wǎng)因冰災(zāi)停運電力線路達36740條；因災(zāi)停運變電站共2018座；110千伏至500千伏線路因災(zāi)倒塔共8381基，對電網(wǎng)造成了近200億元的損失，其中由于線路舞動造成的損失占了很大的比例。因此，輸電線舞動成為人們越來越關(guān)注的問題，其中輸電線舞動的檢測和狀態(tài)評估又是舞動研究的重要方向之一。
[0003]近幾十年來，國內(nèi)外的研究人員對輸電線路舞動現(xiàn)象進行了大量研究，并且在舞動機理、線路舞動防治等領(lǐng)域取得了顯著成果，但由于他們大多只進行了舞動理論、模型分析和防舞動設(shè)備的設(shè)計方面的研究工作，關(guān)于輸電線路舞動檢測的成熟產(chǎn)品很少，目前只研究出用導(dǎo)線專用紅外攝像頭來監(jiān)測電線舞動的方法，但這種方法獲取的是線路舞動圖形數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，不易實行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)對輸電線線路舞動傳輸數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，不易實行的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開了一種輸電線纜舞動檢測裝置。
[0005]本發(fā)明所述一種輸電線纜舞動檢測裝置，包括振動傳感器和與振動傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述輸電線纜舞動檢測裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報警服務(wù)器。
[0006]如前所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，還包括為其供電的電源，所述電源包括太陽能電池和與太陽能電池連接的電源管理芯片。
[0007]進一步的，所述電源管理芯片為LT1764A-ADJ和LT1764A。
[0008]優(yōu)選的，所述振動傳感器有三個，均與數(shù)據(jù)采集器連接。
[0009]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與振動傳感器輸出端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與編碼器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與GSM模塊的輸入端連接。
[0010]優(yōu)選的，所述振動傳感器為RPY6700。
[0011]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器為C8051F340。
[0012]優(yōu)選的，所述GSM模塊為TC35i。
[0013]優(yōu)選的，所述振動傳感器安裝在被測電線的中部。
[0014]采用本發(fā)明所述的輸電線纜舞動檢測裝置，通過安裝輸電線上的振動式傳感器測量的舞動電信號，再通過數(shù)據(jù)采集器對信號進行數(shù)字化處理，然后將舞動信息通過GSM模塊發(fā)送到報警服務(wù)器，報警服務(wù)器根據(jù)信號分析電線的舞動狀況，判斷電線的舞動振幅是否超過警戒值，實現(xiàn)對輸電線舞動狀況的檢測，以減少由于輸電線大舞動或短路造成的損失，提高供電線路的運行可靠性和安全性。
[0015]本發(fā)明使用振動傳感器對輸電線舞動進行檢測，檢測裝置簡易方便，，原理成熟，運行可靠性高，能夠在輸電線路發(fā)生大舞動、發(fā)生斷線停電等大事故以前及時發(fā)現(xiàn)并對線路進行處理，避免造成重大的損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出本發(fā)明一種【具體實施方式】示意圖；
圖2示出本發(fā)明又一【具體實施方式】的示意圖；
圖3示出本發(fā)明的工作流程圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0018]如圖1不出本發(fā)明的一個基本實施方式,包括振動傳感器和與振動傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述輸電線纜舞動檢測裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報警服務(wù)器。
[0019]工作時振動傳感器連接在待監(jiān)測的輸電電線上，將電線舞動的振動信號轉(zhuǎn)化成模擬電壓或電流信號，數(shù)據(jù)采集器收集振動傳感器發(fā)送的上述模擬電信號，經(jīng)過信號處理發(fā)送到GSM模塊，GSM模塊將數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送至報警服務(wù)器，供報警服務(wù)器評判。當報警服務(wù)器根據(jù)接收到數(shù)據(jù)判定輸電線的舞動振幅數(shù)據(jù)超過警戒值時，發(fā)出預(yù)警，由指導(dǎo)專業(yè)的工作人員進行線路檢查。系統(tǒng)可以采用普通直流電源供電，由于本發(fā)明通常安裝在野夕卜，優(yōu)選的采用太陽能電池供電，太陽能電池輸出電壓通常較高，不適于低壓電子設(shè)備直接使用，因此還需要電源管理芯片對太陽能電池輸出電壓進行降壓降噪處理。
[0020]所述數(shù)據(jù)采集器可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器芯片，將振動傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后，經(jīng)過編碼器芯片的壓縮編碼，再輸出到GSM模塊。信號輸出通路如果過長或干擾較大，可以根據(jù)需要增加放大電路對信號強度進行保持或放大。
[0021]振動傳感器安裝時，最好安裝在電線的中部，所謂電線中部是指在被測電線兩個最近的固定支撐點之間的中間位置。電線中部通常舞動幅度最大，因此安裝在電線中部監(jiān)測效果最好。
[0022]圖2示出本發(fā)明的又一【具體實施方式】，與上一實施例的區(qū)別在于，振動傳感器有三個，這三個振動傳感器分別安裝在A、B、C三相電纜上，實現(xiàn)對高壓傳輸時三相電纜舞動幅度的分別檢測。GSM模塊與報警服務(wù)器可以通過GSM移動通信網(wǎng)連接，借助網(wǎng)絡(luò)拓展信號傳輸距離和傳輸效果。
[0023]上述各實施例中，振動傳感器模塊可以冉普電子科技有限公司生產(chǎn)的RPY6700型速度振動式傳感器，它利用磁電感應(yīng)原理把振動信號變換成電信號，具有輸出電信號與振動速度成正比，有較低的輸出阻抗，較好的信噪比等特點，而且它在設(shè)計中取消了有摩擦的活動元件，因此靈活性好，可以測量微小的振動。
[0024]數(shù)據(jù)采集器可以采用C8051F340處理器，它集合了混合信號系統(tǒng)級芯片，能接收模擬信號和數(shù)字信號，芯片內(nèi)部集成了 64KB的FLASH程序存儲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼壓縮器、比較器模塊、SPI和12 C接口等?？梢暂^好的對振動傳感器傳遞的模擬信號進行數(shù)據(jù)采集和處理。
[0025]GSM模塊優(yōu)選的采用西門子通信芯片TC35系列的TC35i，此模塊功能上與TC35兼容，設(shè)計緊湊，縮小了用戶產(chǎn)品的體積。
[0026]太陽能電池可以采用深圳市阿波萊科技有限公司的太陽能供電系統(tǒng)，整個太陽能供電系統(tǒng)包括20W多晶硅太陽能電池板、充放電控制模塊和12V/24AH的鉛酸電池。其中多晶硅太陽能板將太陽能轉(zhuǎn)換成電能通過控制模塊對蓄電池充電，蓄電池再通過控制器對外輸出電能。控制器輸出的電壓大約為12.5V，而系統(tǒng)工作在4.5V和3.3V，故需用電源轉(zhuǎn)換模塊調(diào)整電壓?？梢允褂秒娫葱酒琇T1764A-ADJ和LT1764A-3.3V將電源電壓調(diào)整到4.5V和3.3V,分別供GSM模塊和系統(tǒng)其它部分使用。
[0027]采用本發(fā)明所述的輸電線纜舞動檢測裝置，通過安裝輸電線上的振動式傳感器測量的舞動電信號，再通過數(shù)據(jù)采集器對信號進行數(shù)字化處理，然后將舞動信息通過GSM模塊發(fā)送到報警服務(wù)器，報警服務(wù)器根據(jù)信號分析電線的舞動狀況，判斷電線的舞動振幅是否超過警戒值，實現(xiàn)對輸電線舞動狀況的檢測，以減少由于輸電線大舞動或短路造成的損失，提高供電線路的運行可靠性和安全性。
[0028]如圖3示出本發(fā)明的一個具體工作流程，系統(tǒng)開啟口，振動傳感器檢測輸電線的舞動幅度，將輸電線的舞動信號轉(zhuǎn)化成電信號，并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器進行信號處理，GSM模塊啟動后，將數(shù)據(jù)采集器發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到報警服務(wù)器，報警服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后對信號進行進行綜合評判，判斷舞動振幅是否超過警戒值，當輸電線的舞動振幅數(shù)據(jù)超過警戒值時，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警，由指導(dǎo)專業(yè)的工作人員進行線路檢查；如果未發(fā)生報警，則繼續(xù)監(jiān)測。
[0029]本發(fā)明使用振動傳感器對輸電線舞動進行檢測，檢測裝置簡易方便，，原理成熟，運行可靠性高，能夠在輸電線路發(fā)生大舞動、發(fā)生斷線停電等大事故以前及時發(fā)現(xiàn)并對線路進行處理，避免造成重大的損失。
[0030]本發(fā)明中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
[0031 ] 前文所述的為本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例，各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提，各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗證過程，并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，本發(fā)明的專利保護范圍仍然以其權(quán)利要求書為準，凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，包括振動傳感器和與振動傳感器連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器還與GSM模塊連接；所述振動傳感器的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與GSM模塊的輸入端相連；所述輸電線纜舞動檢測裝置還包括用于接收處理GSM模塊發(fā)送信息的報警服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，還包括為其供電的電源，其特征在于，所述電源包括太陽能電池和與太陽能電池連接的電源管理芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述電源管理芯片為 LT1764A-ADJ 和 LT1764A。
4.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述振動傳感器有三個，均與數(shù)據(jù)采集器連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與振動傳感器輸出端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與編碼器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與GSM模塊的輸入端連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述振動傳感器為RPY6700。
7.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器為C8051F340。
8.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述GSM模塊為TC35i。
9.如權(quán)利要求1所述的一種輸電線纜舞動檢測裝置，其特征在于，所述振動傳感器安裝在被測電線的中部。
【文檔編號】G01H17/00GK104236701SQ201310246237
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】周軍, 王志川, 堯蓮俊, 范康林 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司