一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，它涉及電力監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】。ARM處理器上設(shè)置有電源輸入模塊、第一A/D轉(zhuǎn)換接口、第二A/D轉(zhuǎn)換接口、第三A/D轉(zhuǎn)換接口、GPRS模塊和光照接入單元，感應(yīng)取電單元與電源輸入模塊連接，第一環(huán)境溫度測量單元、導(dǎo)線溫度測量單元、第二環(huán)境溫度測量單元分別通過第一A/D轉(zhuǎn)換接口、第二A/D轉(zhuǎn)換接口、第三A/D轉(zhuǎn)換接口與ARM處理器連接，GPRS天線接GPRS模塊，光照測量單元通過第四A/D轉(zhuǎn)換接口接光照接入單元。本發(fā)明檢測輸電線路的溫度變化，提高了供電可靠性，有效安全地增加線路短期輸電容量，符合電力部門優(yōu)質(zhì)供電、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。
【專利說明】一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及的是電力監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長，用電負(fù)荷增長迅速，我國大部分地區(qū)在用電高峰期及部分輸電線路出現(xiàn)故障的情況下，輸電線路都存在輸送能力受限的問題，然而建設(shè)新的線路走廊則投資巨大、建設(shè)周期長，因此，在用電高峰期以及部分線路故障等情況下如何在現(xiàn)有線路的基礎(chǔ)上提高線路輸送能力成為迫切需要解決的問題。
[0003]現(xiàn)有諸多研究表明，線路輸電能力受到導(dǎo)線和金具在高溫下的疲勞及變形大的限制，電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中，為了防止輸電線路負(fù)荷增加時發(fā)生過熱故障，電力部門制定了輸電線路靜態(tài)熱容量極限值，并在線路設(shè)計時以此考核線路最大輸送容量，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，這種線路靜態(tài)容量極限值是保守的基于最惡劣氣象條件，為維持線路的正常運(yùn)行而得出的。例如我國《110-500kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定:驗(yàn)算導(dǎo)線允許載流量時，鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線的允許溫度采用+70°C (大跨越可采用+90°C);環(huán)境溫度采用最高氣溫月的平均氣溫，大多數(shù)情況選取+40°C ;風(fēng)速應(yīng)選取0.5m/s ;太陽輻射功率應(yīng)選取1000W/m2，但從電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的情況看，大多數(shù)時間里電網(wǎng)外部的氣象條件要遠(yuǎn)好于假定的最惡劣氣象條件，這就為在短期內(nèi)適當(dāng)提高線路輸送能力提供了可能性。
[0004]隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，溫度、日照強(qiáng)度等測量裝置的精度已經(jīng)達(dá)到令人滿意的程度，通過在輸電線路上安裝在線監(jiān)測裝置，對導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、導(dǎo)線電流和日照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，在不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程的前提下，根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算出導(dǎo)線在短時間內(nèi)的安全運(yùn)行電流，從而提高線路短時輸送能力具有堅實(shí)的理論基礎(chǔ)，基于此，設(shè)計一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置還是很有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，檢測輸電線路的溫度變化，提高了供電可靠性，有效安全地增加線路短期輸電容量，符合電力部門優(yōu)質(zhì)供電、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，包括ARM處理器、感應(yīng)取電單元、第一環(huán)境溫度測量單元、導(dǎo)線溫度測量單元、第二環(huán)境溫度測量單元、GPRS天線和光照測量單元，ARM處理器上設(shè)置有電源輸入模塊、第一 A/D轉(zhuǎn)換接口、第二 A/D轉(zhuǎn)換接口、第三A/D轉(zhuǎn)換接口、GPRS模塊、光照接入單元、數(shù)據(jù)存儲器、指示燈、USB接口和RTC實(shí)時時鐘，感應(yīng)取電單元與電源輸入模塊連接，第一環(huán)境溫度測量單元、導(dǎo)線溫度測量單元、第二環(huán)境溫度測量單元分別通過第一 A/D轉(zhuǎn)換接口、第二 A/D轉(zhuǎn)換接口、第三A/D轉(zhuǎn)換接口與ARM處理器連接，GPRS天線接GPRS模塊，光照測量單元通過第四A/D轉(zhuǎn)換接口接光照接入單元。
[0007]作為優(yōu)選，所述的感應(yīng)取電單元包括取能線圈、防雷保護(hù)模塊、整流濾波模塊、電壓保護(hù)能量瀉放模塊和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，取能線圈兩端并接有防雷保護(hù)模塊和整流濾波模塊，整流濾波模塊接電壓保護(hù)能量瀉放模塊，電壓保護(hù)能量瀉放模塊通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊接12V電源輸出端、4.2V電源輸出端、3.3V電源輸出端，DC/DC轉(zhuǎn)換模塊將大電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的各種電壓，感應(yīng)取電單元將轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定的12V、4.2V、3.3V電源提供給系統(tǒng)使用。
[0008]作為優(yōu)選，所述的第一環(huán)境溫度測量單元、導(dǎo)線溫度測量單元、第二環(huán)境溫度測量單元均采用PTlOO測溫方式，保證了所測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0009]本發(fā)明的有益效果:在不改變現(xiàn)有輸電線路結(jié)構(gòu)和確保電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下，建立提高輸電線路動態(tài)輸送能力系統(tǒng)，可有效安全的增加線路短期輸電容量，以滿足突發(fā)事件下的供電需求，符合電力部門優(yōu)質(zhì)供電、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求，無論從提高供電可靠性角度，還是從延緩建設(shè)投資的效益分析，均具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明；
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明感應(yīng)取電單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0013]參照圖1-2，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，包括ARM處理器1、感應(yīng)取電單元2、第一環(huán)境溫度測量單元3、導(dǎo)線溫度測量單元4、第二環(huán)境溫度測量單元5、GPRS天線6和光照測量單元7，ARM處理器I上設(shè)置有電源輸入模塊8、第一 A/D轉(zhuǎn)換接口 9、第二 A/D轉(zhuǎn)換接口 10、第三A/D轉(zhuǎn)換接口 11、GPRS模塊12和光照接入單元13，感應(yīng)取電單元2與電源輸入模塊8連接，第一環(huán)境溫度測量單元3、導(dǎo)線溫度測量單元4、第二環(huán)境溫度測量單元5分別通過第一 A/D轉(zhuǎn)換接口 9、第二 A/D轉(zhuǎn)換接口 10、第三A/D轉(zhuǎn)換接口 11與ARM處理器I連接，GPRS天線6接GPRS模塊12，光照測量單元7通過第四A/D轉(zhuǎn)換接口 14接光照接入單元13，光照測量單元7將測量的模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，用于采集光照信息。
[0014]值得注意的是，所述的ARM處理器I還包括數(shù)據(jù)存儲器15、指示燈16、USB接口 17和RTC實(shí)時時鐘18，數(shù)據(jù)存儲器15用于存儲一個月的溫度信息，超過自動清除；指示燈16用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)；USB接口 17作為程序燒錄口 ；RTC實(shí)時時鐘18用于保存系統(tǒng)時間，和服務(wù)器對時，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0015]作為優(yōu)選，所述的感應(yīng)取電單元2包括取能線圈19、防雷保護(hù)模塊20、整流濾波模塊21、電壓保護(hù)能量瀉放模塊22和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊23，取能線圈19兩端并接有防雷保護(hù)模塊20和整流濾波模塊21，防雷保護(hù)模塊20用于防雷保護(hù)，整流濾波模塊21接電壓保護(hù)能量瀉放模塊22，電壓保護(hù)能量瀉放模塊22通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊23接12V電源輸出端24、4.2V電源輸出端25,3.3V電源輸出端26。
[0016]作為優(yōu)選，所述的12V電源輸出端24、4.2V電源輸出端25、3.3V電源輸出端26接電源輸入模塊8，感應(yīng)取電單元2將轉(zhuǎn)換的12V、4.2V、3.3V穩(wěn)定的電源提供給系統(tǒng)使用。
[0017]本【具體實(shí)施方式】當(dāng)導(dǎo)線中的大電流經(jīng)過取能線圈19時,取能線圈19兩端會感應(yīng)出交流電壓，交流電通過整流濾波模塊21進(jìn)行整流濾波變成穩(wěn)定的直流電壓，由于感應(yīng)電壓隨著導(dǎo)線電流的增大而增大，通過電壓保護(hù)能量瀉放模塊22將能量進(jìn)行瀉放，才能保證不會產(chǎn)生大電壓將板子燒毀，瀉放后的電壓經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊23將大電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的各種電壓。
[0018]本【具體實(shí)施方式】ARM處理器I對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過第一環(huán)境溫度測量單元3、第二環(huán)境溫度測量單元5兩路實(shí)時采集環(huán)境溫度信息，導(dǎo)線溫度測量單元4實(shí)時采集導(dǎo)線溫度信息，光照測量單元7實(shí)時采集光照強(qiáng)度信息，第一環(huán)境溫度測量單元3、導(dǎo)線溫度測量單元4、第二環(huán)境溫度測量單元5均采用PT100測溫方式，保證了環(huán)境溫度、導(dǎo)線溫度燈數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采集的溫度等信息存于數(shù)據(jù)存儲器15中，可通過GPRS模塊12遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和控制，與后臺系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并支持短信命令，GPRS模塊12也可用于系統(tǒng)軟件的后臺升級，可以保證系統(tǒng)在不拆卸的情況下實(shí)現(xiàn)升級功能，十分方便。
[0019]本【具體實(shí)施方式】能實(shí)時檢測輸電線路的溫度變化，供電可靠性高，有效、安全地增加線路短期輸電容量，實(shí)用性強(qiáng)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0020]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，其特征在于，包括ARM處理器(I)、感應(yīng)取電單元(2)、第一環(huán)境溫度測量單元(3)、導(dǎo)線溫度測量單元(4)、第二環(huán)境溫度測量單元(5)、GPRS天線(6)和光照測量單元(7)，ARM處理器(I)上設(shè)置有電源輸入模塊(8)、第一 A/D轉(zhuǎn)換接口(9)、第二 A/D轉(zhuǎn)換接口(10)、第三A/D轉(zhuǎn)換接口(11)、GPRS模塊(12)和光照接入單元(13)，感應(yīng)取電單元(2)與電源輸入模塊(8)連接，第一環(huán)境溫度測量單元(3)、導(dǎo)線溫度測量單元(4)、第二環(huán)境溫度測量單元(5)分別通過第一 A/D轉(zhuǎn)換接口(9)、第二 A/D轉(zhuǎn)換接口 (10)、第三A/D轉(zhuǎn)換接口 (11)與ARM處理器(I)連接，GPRS天線(6)接GPRS模塊(12)，光照測量單元(7)通過第四A/D轉(zhuǎn)換接口(14)接光照接入單元(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的ARM處理器(I)還包括數(shù)據(jù)存儲器(15)、指示燈(16)、USB接口 (17)和RTC實(shí)時時鐘(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的感應(yīng)取電單元(2)包括取能線圈(19)、防雷保護(hù)模塊(20)、整流濾波模塊(21)、電壓保護(hù)能量瀉放模塊(22)和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊(23)，取能線圈(19)兩端并接有防雷保護(hù)模塊(20)和整流濾波模塊(21)，整流濾波模塊(21)接電壓保護(hù)能量瀉放模塊(22)，電壓保護(hù)能量瀉放模塊(22)通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊(23)接12V電源輸出端(24)、4.2V電源輸出端(25)、3.3V電源輸出端(26) ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的12V電源輸出端(24)、4.2V電源輸出端(25)、3.3V電源輸出端(26)接電源輸入模塊(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，其特征在于，當(dāng)導(dǎo)線中的大電流經(jīng)過取能線圈(19)時，取能線圈(19)兩端會感應(yīng)出交流電壓，交流電通過整流濾波模塊(21)變成穩(wěn)定的直流電壓，由于感應(yīng)電壓隨著導(dǎo)線電流的增大而增大，通過電壓保護(hù)能量瀉放模塊(22)將能量進(jìn)行瀉放，保證不會產(chǎn)生大電壓將板子燒毀，瀉放后的電壓經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊(23)將大電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的各種電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路測溫監(jiān)測裝置，其特征在于，ARM處理器⑴對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過第一環(huán)境溫度測量單元(3)、第二環(huán)境溫度測量單元(5)兩路實(shí)時采集環(huán)境溫度信息，導(dǎo)線溫度測量單元(4)實(shí)時采集導(dǎo)線溫度信息，光照測量單元(7)實(shí)時采集光照強(qiáng)度信息，第一環(huán)境溫度測量單元(3)、導(dǎo)線溫度測量單元(4)、第二環(huán)境溫度測量單元(5)均采用PT100測溫方式，保證了環(huán)境溫度、導(dǎo)線溫度燈數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采集的溫度等信息存于數(shù)據(jù)存儲器(15)中，可通過GPRS模塊(12)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和控制，與后臺系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并支持短信命令，實(shí)現(xiàn)對輸電線路溫度的監(jiān)測。
【文檔編號】G01K7/18GK104406709SQ201410649265
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】郭金剛, 劉辰, 李碩, 刁鳳新, 范鵬, 馮智慧 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司電力科學(xué)研究院