本實用新型涉及高壓輸電線路舞動監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，以及超高壓線路的廣泛興建，舞動事故也日益頻繁，強度也明顯增加，高壓輸電線路的舞動已成為威脅線路安全的最重要因素之一。高壓輸電線路的舞動成為人們越來越關(guān)注的問題。

當前，為了應對高壓輸電線路的舞動，電力系統(tǒng)中一般采用舞動監(jiān)測儀。舞動監(jiān)測儀是采集實時高壓輸電線路舞動數(shù)據(jù)的專用儀器。長期穩(wěn)定且準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)意義重大。包括：分析輸電線路覆冰舞動的影響因素，揭示線路舞動形成的作用機理和微地形條件下舞動發(fā)生規(guī)律；建立不同影響因素的預測因子閾值庫，建立基于氣象、地形、線路結(jié)構(gòu)等多因素和微尺度數(shù)值預報模式的輸電線路覆冰舞動預測模型，提出架空線路覆冰舞動智能預警方法；實現(xiàn)架空線路舞動預測預警系統(tǒng)與微尺度氣象數(shù)值預報結(jié)果、地形、線路結(jié)構(gòu)和歷史舞動線路等數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)集成。服務于建設(shè)輸電線路舞動預報預警示范工程，能夠顯著降低輸電線路舞動跳閘事故的發(fā)生，提高電網(wǎng)抵御線路覆冰舞動災害的能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實施例提供一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)，以提高高壓輸電線路的舞動監(jiān)測的軌跡還原精度。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)，包括：設(shè)置于高壓輸電線路上的一至多個舞動監(jiān)測儀、能與所述舞動監(jiān)測儀進行通訊的綜合基站設(shè)備、與所述綜合基站設(shè)備通訊連接的舞動監(jiān)測中心設(shè)備、與所述舞動監(jiān)測中心設(shè)備通訊連接的遠程監(jiān)測中心設(shè)備；

所述舞動監(jiān)測儀包括中央處理電路、存儲器、加速度傳感器、角速度傳感器、無線通訊電路以及工作電源；所述中央處理電路分別連接所述存儲器、加速度傳感器、角速度傳感器、無線通訊電路以及工作電源；

所述舞動監(jiān)測儀，用于將被監(jiān)測質(zhì)點的實時運動軌跡傳輸?shù)剿鼍C合基站設(shè)備處；所述被監(jiān)測質(zhì)點的實時運動軌跡是通過加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)確定的；所述加速度數(shù)據(jù)是通過加速度傳感器實時采集的；所述角速度數(shù)據(jù)是通過角速度傳感器實時采集的；

所述綜合基站設(shè)備，用于將所述實時運動軌跡傳輸至舞動監(jiān)測中心設(shè)備處；

所述舞動監(jiān)測中心設(shè)備，用于將所述實時運動軌跡傳輸至遠程監(jiān)測中心設(shè)備。

具體的，所述綜合基站設(shè)備包括為所述綜合基站設(shè)備供電的電源設(shè)備；所述電源設(shè)備的充電端連接有風光互補控制器的輸出端；所述風光互補控制器的輸入端分別連接風力發(fā)電設(shè)備和太陽能發(fā)電設(shè)備；所述綜合基站設(shè)備設(shè)置于支撐高壓輸電線路的桿塔上。

具體的，連接在兩個桿塔之間的高壓輸電線路上設(shè)置有一至多個舞動監(jiān)測儀；

兩個桿塔之間的高壓輸電線路上的舞動監(jiān)測儀數(shù)量為n；其中，n＝2x-1；x為兩個桿塔之間的高壓輸電線路的舞動半波數(shù)；各舞動檢測儀分布設(shè)置于各舞動半波的舞動波峰處以及相鄰舞動半波的節(jié)點處。

本實用新型實施例提供的一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)，舞動監(jiān)測儀中不僅設(shè)置有加速度傳感器，還設(shè)置有角速度傳感器，通過加速度傳感器實時采集高壓輸電線路的加速度數(shù)據(jù)，并通過角速度傳感器實時采集高壓輸電線路的角速度數(shù)據(jù)；這樣，通過加速度傳感器與角速度傳感器相結(jié)合的方式，得到的高壓輸電線路的舞動監(jiān)測的軌跡精度更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例中的舞動監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例中的STM32F103系列低功耗芯片的接線示意圖；

圖4為本實用新型實施例中的MPU6050模塊的接線示意圖；

圖5為本實用新型實施例中的綜合基站設(shè)備的供電結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型實施例中舞動半波情況的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，本實用新型實施例提供一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)，包括設(shè)置于高壓輸電線路101上的一至多個舞動監(jiān)測儀102、能與所述舞動監(jiān)測儀102進行通訊的綜合基站設(shè)備103、與所述綜合基站設(shè)備103通訊連接的舞動監(jiān)測中心設(shè)備104、與所述舞動監(jiān)測中心設(shè)備104通訊連接的遠程監(jiān)測中心設(shè)備105。

綜合基站設(shè)備103與舞動監(jiān)測中心設(shè)備104可通過4G網(wǎng)、GPRS網(wǎng)絡、CDMA網(wǎng)絡等進行通訊。舞動監(jiān)測中心設(shè)備104(可以由服務器、計算機終端、數(shù)據(jù)庫設(shè)備等組成)可以通過互聯(lián)網(wǎng)(INTERNET)與遠程監(jiān)測中心設(shè)備105(可以有服務器、計算機終端、數(shù)據(jù)庫設(shè)備等組成)連接。

此處多個舞動監(jiān)測儀102中可以有舞動監(jiān)測儀作為傳感器節(jié)點(sensor node)，而綜合基站設(shè)備103可作為匯聚節(jié)點(sink node)或管理節(jié)點。這樣，大量傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域(sensor field)內(nèi)部或附近，能夠通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡。傳感器節(jié)點監(jiān)測的數(shù)據(jù)沿著其它傳感器節(jié)點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個節(jié)點處理，經(jīng)過多跳后路由到匯聚節(jié)點。

如圖2所示，該舞動監(jiān)測儀102包括中央處理電路201、存儲器202、加速度傳感器203、角速度傳感器204、無線通訊電路205以及工作電源206；所述中央處理電路201分別連接所述存儲器202、加速度傳感器203、角速度傳感器204、無線通訊電路205以及工作電源206。

此處中央處理電路201和存儲器202可以集中采用STM32F103系列低功耗芯片，其具體接線方式可以如圖3所示，此處不再贅述。該STM32F103系列低功耗芯片成本較低。而加速度傳感器203、角速度傳感器204可分別為互相正交的三軸加速度計和三軸陀螺儀，構(gòu)成了舞動監(jiān)測儀102的測量單元，整個測量單元可以選用MPU6050模塊，其具體接線方式可以如圖4所示，此處不再贅述。

該舞動監(jiān)測儀102，用于將被監(jiān)測質(zhì)點的實時運動軌跡傳輸?shù)剿鼍C合基站設(shè)備處；所述被監(jiān)測質(zhì)點的實時運動軌跡是通過加速度數(shù)據(jù)以及角速度數(shù)據(jù)確定的；所述加速度數(shù)據(jù)是通過加速度傳感器實時采集的；所述角速度數(shù)據(jù)是通過角速度傳感器實時采集的。

該綜合基站設(shè)備103，用于將所述實時運動軌跡傳輸至舞動監(jiān)測中心設(shè)備處。

該舞動監(jiān)測中心設(shè)備104，用于將所述實時運動軌跡傳輸至遠程監(jiān)測中心設(shè)備。

此外，如圖5所示，該綜合基站設(shè)備103包括為所述綜合基站設(shè)備103供電的電源設(shè)備301；所述電源設(shè)備301的充電端連接有風光互補控制器302的輸出端；所述風光互補控制器302的輸入端分別連接風力發(fā)電設(shè)備303和太陽能發(fā)電設(shè)備304；所述綜合基站設(shè)備103可設(shè)置于支撐高壓輸電線路101的桿塔10上。

此處，通過風光互補供電的方式，為綜合基站設(shè)備供電，使得供電更加連續(xù)穩(wěn)定?，F(xiàn)有的綜合基站設(shè)備一般采用太陽能供電方式，夜間和連續(xù)陰雨天氣儲能效果欠佳。通過風光互補供電的方式為：

在出現(xiàn)陰雨天且無光有風的情況下，風力發(fā)電設(shè)備303可單獨向電源設(shè)備301供電。而在出現(xiàn)有光無風的情況下，太陽能發(fā)電設(shè)備304可單獨向電源設(shè)備301供電。如果同時出現(xiàn)有風有光，風力發(fā)電設(shè)備303和太陽能發(fā)電設(shè)備304可同時向電源設(shè)備301充電。

采用風光互補供電的優(yōu)點為：

①可實現(xiàn)晝夜供電：

常規(guī)單獨的光伏供電只能在白晝向電源設(shè)備供電，很多地區(qū)白晝光照時間只有4個多小時，而風光互補發(fā)電可把風資源利用，從發(fā)電時間上延長到平均到6-8小時。

②實現(xiàn)了季節(jié)性互補：

由于季節(jié)變化，很多地區(qū)都是夏秋光照時間滿足光伏發(fā)電光照要求，春冬兩季由于溫度低，電源設(shè)備蓄能能力下降導致供電不足，而春冬兩季正好是風資源比較豐富的季節(jié)，利用風力發(fā)電可以彌補光伏發(fā)電在春冬季節(jié)的缺陷。

③穩(wěn)定性高：

風光互補供電方式能充分利用光能、風能，彌補單一的光伏發(fā)電及風力發(fā)電的不足，延長了向電源設(shè)備的充電時間。同樣容量的電源設(shè)備因充電時間延長使得電源設(shè)備的放電深度降低，延長了電源設(shè)備的使用壽命。

具體的，連接在兩個桿塔10之間的高壓輸電線路101上可設(shè)置有一至多個舞動監(jiān)測儀102。

此處，兩個桿塔之間的高壓輸電線路上的舞動監(jiān)測儀數(shù)量為n；其中，n＝2x-1；x為兩個桿塔之間的高壓輸電線路的舞動半波數(shù)；各舞動檢測儀分布設(shè)置于各舞動半波的舞動波峰處以及相鄰舞動半波的節(jié)點處。具體的兩個桿塔之間的高壓輸電線路的舞動半波數(shù)可以是預先獲知的，一般情況下，兩個桿塔之間的高壓輸電線路的舞動半波數(shù)和高壓輸電線路檔矩(架空線路，在平行于相鄰兩桿塔間導線所受比載的平面內(nèi)的兩懸掛點之間的水平距離，為這兩桿塔的檔距)有關(guān)，例如檔矩為200m，則一般線路會發(fā)生一個半波的舞動。具體的舞動半波情況可以如圖6所示，從(a)至(f)分別表示1至6個半波的情況。這樣，通過對舞動監(jiān)測儀的合理設(shè)置，可以更準確地監(jiān)測高壓輸電線路的舞動現(xiàn)象。

本實用新型實施例提供的一種高壓輸電線路的舞動監(jiān)測系統(tǒng)，舞動監(jiān)測儀中不僅設(shè)置有加速度傳感器，還設(shè)置有角速度傳感器，通過加速度傳感器實時采集高壓輸電線路的加速度數(shù)據(jù)，并通過角速度傳感器實時采集高壓輸電線路的角速度數(shù)據(jù)；這樣，通過加速度傳感器與角速度傳感器相結(jié)合的方式，得到的高壓輸電線路的舞動監(jiān)測的軌跡精度更高。

本實用新型中應用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。