本實(shí)用新型涉及高壓桿塔絕緣子技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是基于DTU無線傳輸?shù)慕^緣子污穢度在線監(jiān)測儀。

背景技術(shù)：

高壓輸電線路上絕緣子長期工作在戶外強(qiáng)污染空間，表面會附著大量污染物，在干燥的環(huán)境中不會有閃絡(luò)發(fā)生，但在潮濕環(huán)境下，表面污穢濕潤，可溶鹽電離，泄漏電流就會增大，嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生閃絡(luò)，影響輸電線路的安全性和可靠性，會給輸電系統(tǒng)帶來巨大的損失。作為廣泛使用的輸電設(shè)備，線路絕緣子工作性質(zhì)決定了表面積污不可避免，傳統(tǒng)的污閃防治方法主要以每年定期清掃或調(diào)整絕緣子爬電距離為主，這些方法需要消耗大量的工作勞動(dòng)量，而且由于輸電桿塔較高無法準(zhǔn)確掌握線路絕緣子表面的污穢狀況，導(dǎo)致防治污閃工作存在很大的盲目性，效果并不理想。因此雖然對線路絕緣子污穢度的研究已經(jīng)做了很多，在防污閃方面取得了一定成果，但由于目前線路絕緣子安裝在輸電桿塔上位置很高，很難實(shí)時(shí)測量線路絕緣子污穢度，所以造成防污閃效果并不理想。

在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，高壓輸電線路絕緣子上的泄漏電流可以反映絕緣子污穢度，并且環(huán)境溫濕度的變化是個(gè)動(dòng)態(tài)變量，泄漏電流和環(huán)境溫濕度的變化量其雖無法準(zhǔn)確估計(jì)出污穢度，但也可基本反映線路絕緣子的污穢度變化狀態(tài)。

因此如何實(shí)時(shí)監(jiān)測線路絕緣子上的泄漏電流和絕緣子周邊環(huán)境的溫濕度，為輸電線路絕緣子防污閃工作提供數(shù)據(jù)支持已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無法有效監(jiān)測絕緣子污穢度的缺陷，提供一種基于DTU無線傳輸?shù)慕^緣子污穢度在線監(jiān)測儀來解決上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

基于DTU無線傳輸?shù)慕^緣子污穢度在線監(jiān)測儀，包括高壓桿塔絕緣子、溫濕度傳感器和穿心式電流互感器，還包括后臺服務(wù)器、單片機(jī)和DTU模塊，所述的穿心式電流互感器套裝在高壓桿塔絕緣子上，溫濕度傳感器固定安裝在高壓桿塔絕緣子的側(cè)部，所述的穿心式電流互感器的數(shù)據(jù)輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的第一模擬信號輸入端相連，溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的第二模擬信號輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字信號輸出端與單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端相連，單片機(jī)的信號輸出端與DTU模塊的信號輸入端相連，DTU模塊與后臺服務(wù)器進(jìn)行無線通信連接。

還包括時(shí)鐘芯片、存儲芯片和鋰電池，所述的時(shí)鐘芯片的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連，存儲芯片與單片機(jī)的IO接口相連，鋰電池與單片機(jī)的電源輸入端相連。

還包括上位機(jī)，上位機(jī)與后臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)輸出端相連。

有益效果

本實(shí)用新型的基于DTU無線傳輸?shù)慕^緣子污穢度在線監(jiān)測儀，與現(xiàn)有技術(shù)相比通過溫濕度傳感器和穿心式電流互感器對絕緣子環(huán)境變化和泄漏電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測，分析出絕緣子污穢度的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對污穢度變化狀態(tài)的掌握。通過采用穿心式電流互感器進(jìn)行采集取樣的設(shè)計(jì)，能夠在不易讀取數(shù)據(jù)的高壓桿塔絕緣子上安裝，監(jiān)測高壓桿塔絕緣子泄漏電流，同時(shí)配合實(shí)時(shí)測量環(huán)境的溫度和濕度，用以全面判斷絕緣子的污穢度情況，保證了所在輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行和安全性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的電路連接原理圖；

其中，1-穿心式電流互感器、2-溫濕度傳感器、3-單片機(jī)、4-DTU模塊、5-模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、6-后臺服務(wù)器、7-時(shí)鐘芯片、8-存儲芯片、9-鋰電池、10-上位機(jī)。

具體實(shí)施方式

為使對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下：

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的基于DTU無線傳輸?shù)慕^緣子污穢度在線監(jiān)測儀，包括高壓桿塔絕緣子、溫濕度傳感器2和穿心式電流互感器1。穿心式電流互感器1用于監(jiān)測泄漏電流，穿心式電流互感器1套裝在高壓桿塔絕緣子上，使用穿心式電流互感器1可以方便在高壓桿塔絕緣子上的安裝。溫濕度傳感器2用于檢測高壓桿塔絕緣子周圍的環(huán)境溫度、濕度，溫濕度傳感器2固定安裝在高壓桿塔絕緣子的側(cè)部，溫濕度傳感器2的安裝只要不影響電路安全結(jié)構(gòu)即可。通過泄漏電流和環(huán)境溫度、濕度的數(shù)據(jù)能夠綜合判斷出絕緣子污穢度的狀態(tài)，如當(dāng)一段時(shí)間周期內(nèi)，泄漏電流增大且配合此段時(shí)間的環(huán)境溫度、濕度的加大，則可以預(yù)估此絕緣子的污穢度在增大，可能出現(xiàn)閃絡(luò)的情況。而當(dāng)一段時(shí)間周期內(nèi)，泄漏電流未有明確變化，則可以預(yù)估此絕緣子的污穢度暫沒有出現(xiàn)閃絡(luò)的可能。

后臺服務(wù)器6、單片機(jī)3和DTU模塊4均用于泄漏電流、溫度、濕度的數(shù)據(jù)傳輸。穿心式電流互感器1的數(shù)據(jù)輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5的第一模擬信號輸入端相連，穿心式電流互感器1獲取高壓桿塔絕緣子的泄漏電流并傳給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5。溫濕度傳感器2的數(shù)據(jù)輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5的第二模擬信號輸入端相連，溫濕度傳感器2獲取高壓桿塔絕緣子的周邊環(huán)境數(shù)據(jù)給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5的數(shù)字信號輸出端與單片機(jī)3的數(shù)據(jù)輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊5將穿心式電流互感器1和溫濕度傳感器2的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再傳送給單片機(jī)3。單片機(jī)3的信號輸出端與DTU模塊4的信號輸入端相連，DTU模塊4與后臺服務(wù)器6進(jìn)行無線通信連接，單片機(jī)3將獲得的泄漏電流、溫度、濕度的數(shù)據(jù)通過DTU模塊4傳輸給后臺服務(wù)器6，供客戶在后臺服務(wù)器6上進(jìn)行直接觀測。同時(shí)，為了使用方便，還可以使用上位機(jī)10，上位機(jī)10與后臺服務(wù)器6的數(shù)據(jù)輸出端相連，用戶通過上位機(jī)10查看后臺服務(wù)器6上的泄漏電流、溫度、濕度的數(shù)據(jù)。

在此，單片機(jī)3只是承擔(dān)了數(shù)據(jù)獲取、傳輸?shù)淖饔?，將絕緣子的泄漏電流和溫濕度信息發(fā)送給后臺服務(wù)器6，工作人員根據(jù)采集來的數(shù)據(jù)信息綜合分析判斷高壓桿塔絕緣子的污穢情況。也可以設(shè)計(jì)通過單片機(jī)3直接進(jìn)行判斷預(yù)警，如將高壓桿塔絕緣子的污穢度大情況下的泄漏電流和溫濕度信息作為閾值，將其閾值設(shè)立于單片機(jī)3中，單片機(jī)3判斷采集的數(shù)據(jù)是否達(dá)到閾值，若達(dá)到則進(jìn)行污穢度報(bào)警，沒達(dá)到則繼續(xù)監(jiān)測。

為了節(jié)省電源，基于高壓桿塔絕緣子污穢度的特點(diǎn)，其不需要達(dá)到非常高的實(shí)時(shí)性，只需要在某些時(shí)間周期進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測即可。因此可以將在線監(jiān)測儀設(shè)計(jì)成兩種工作狀態(tài)，一為休眠狀態(tài)、二為監(jiān)測狀態(tài)，時(shí)鐘芯片7、存儲芯片8和鋰電池9則在此發(fā)揮作用。時(shí)鐘芯片7的輸出端與單片機(jī)3的輸入端相連，單片機(jī)3根據(jù)時(shí)鐘芯片7的時(shí)間進(jìn)行時(shí)間周期的喚醒、休眠作業(yè)。存儲芯片8與單片機(jī)3的IO接口相連，鋰電池9與單片機(jī)3的電源輸入端相連，單片機(jī)3在喚醒狀態(tài)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)存在存儲芯片8中，根據(jù)日為時(shí)間單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送，同時(shí)控制鋰電池9的延時(shí)供電。例如單片機(jī)每隔1小時(shí)監(jiān)測并記錄一次絕緣子泄漏電流值和溫濕度，可在存儲芯片8中記錄最近一年內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而具有監(jiān)測效率高和安全穩(wěn)定的特點(diǎn)。同時(shí)，DTU模塊4每天將新數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺服務(wù)器6，上位機(jī)10可登陸來查看相關(guān)數(shù)據(jù)。

在實(shí)際使用時(shí)，單片機(jī)3處于低功耗休眠狀態(tài)，其他芯片模塊均處于掉電狀態(tài)。時(shí)鐘芯片7監(jiān)測，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)3被喚醒，通過溫濕度傳感器2和穿心式電流互感器1實(shí)現(xiàn)測量絕緣子的溫濕度和泄漏電流值，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。DTU模塊4在每天特定時(shí)間開啟，發(fā)送完上一日的數(shù)據(jù)后立刻關(guān)閉。工作人員通過上位機(jī)10定時(shí)查看后臺服務(wù)器6上的泄漏電流、溫度、濕度的數(shù)據(jù)。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型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)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。