一種架空避雷線監(jiān)測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種架空避雷線監(jiān)測系統，監(jiān)測終端包括用于套置于架空避雷線上的感應線圈、還包括設置于所述感應線圈上的溫度檢測器、還包括CPU、無線通信芯片；所述感應線圈與所述CPU的第一輸入端相連，所述溫度檢測器的輸出端與所述CPU的IO接口相連接，所述CPU的輸出端與所述無線通信芯片的輸入端相連接，所述CPU包括內置的AD信號轉換器，所述AD信號轉換器的輸入端與所述CPU的第一輸入端相連接。本實用新型的具有測量精度高、功耗低、無需從外部接入傳統電源、可靠性高的優(yōu)點。
【專利說明】
一種架空避雷線監(jiān)測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種電力監(jiān)測設備，尤其涉及一種架空避雷線監(jiān)測終端及系統。
【背景技術】
[0002]現有的電力系統中的IlOkV輸電線路廣泛采用架空避雷線來保護輸電相線，在正常運行時架空避雷線上會感應出一定的電流，在發(fā)生不對稱短路故障時，架空避雷線上會流過較大的短路電流。架空避雷線在正常情況和短路情況下流過的電流會導致發(fā)熱，嚴重時會造成通信中斷，影響輸電線路安全可靠運行。
[0003]目前運行人員需要通過仿真計算來分析正常情況及故障情況下架空避雷線上的電流，但是缺乏實測數據的驗證，導致計算結果不準確時無法有效修正，也缺乏運行過程中對架空避雷線的監(jiān)測。為了保證架空避雷線正常工作，電力運行部門迫切需要實用裝置對架空避雷線進行在線監(jiān)測。
【實用新型內容】
[0004]為了克服現有技術的缺點，本實用新型提供了一種架空避雷線監(jiān)測終端及監(jiān)測系統。
[0005]本實用新型提供的架空避雷線監(jiān)測終端包括:用于套置于架空避雷線上的感應線圈、還包括設置于所述感應線圈上的溫度檢測器、還包括CPU、無線通信芯片；其中，所述感應線圈與所述CPU的第一輸入端相連，所述溫度檢測器的輸出端與所述CPU的1接口相連接，所述CPU的輸出端與所述無線通信芯片的輸入端相連接，所述CPU包括內置的AD信號轉換器，所述AD信號轉換器的輸入端與所述CPU的第一輸入端相連接。
[0006]上述終端還可以具有以下特點
[0007]所述終端還包括電源，所述電源的輸出端分別與所述CHJ的電源接口和所述無線通信芯片的電源接口相連接;所述電源包括依次相連接的太陽能電池板、太陽能電池板輸入保護模塊、電池管理模塊、磷酸鐵鋰電池組;還包括與所述電池管理模塊相連接的電壓功率輸出模塊。
[0008]上述終端還可以具有以下特點
[0009]所述AD信號轉換器為12位AD采樣芯片。
[0010]本實用新型提供的另一種架空避雷線監(jiān)測終端包括:用于套置于架空避雷線上的感應線圈、還包括設置于所述感應線圈上的溫度檢測器、還包括AD信號轉換器、CPU和無線通信芯片；其中，所述溫度檢測器的輸出端與所述CPU的1接口相連接，所述AD信號轉換器的輸入端與所述感應線圈相連接、輸出端與所述CPU的數據總線接口相連接，所述CPU的輸出端與所述無線通信芯片的輸入端相連接。
[0011]上述終端還可以具有以下特點
[0012]所述終端還包括電源，所述電源的輸出端分別與所述CHJ的電源接口和所述無線通信芯片的電源接口相連接;所述電源包括依次相連接的太陽能電池板、太陽能電池板輸入保護模塊、電池管理模塊、磷酸鐵鋰電池組;還包括與所述電池管理模塊相連接的電壓功率輸出模塊。
[0013]本實用新型提供的架空避雷線監(jiān)測系統包括上述架空避雷線監(jiān)測終端，還包括主站設備；
[0014]所述架空避雷線監(jiān)測終端設置于架空避雷線上，所述后臺主站設置于變電站內或調控中心；
[0015]所述主站設備包括無線通信芯片和主控制器。
[0016]上述系統還可以具有以下特點
[0017]所述無線通信芯片為通用分組無線服務芯片。
[0018]上述系統還可以具有以下特點
[0019]所述主站設備為工業(yè)控制計算機。
[0020]本實用新型的優(yōu)點包括:
[0021 ] 1、測量精度高，正常運行電流的測量精度達到0.5級，短路電流的測量精度達到2級。
[0022 ] 2、功耗低，滿足長期運行的要求。
[0023]3、無需從外部接入傳統電源，通過太陽能電池板實現自取電工作。
[0024]4、技術成熟、可靠性高，適用于IlOkV輸電線路。
【附圖說明】
[0025]圖1是實施例中架空避雷線監(jiān)測終端的結構圖；
[0026]圖2是另一實施例中架空避雷線監(jiān)測終端的結構圖；
[0027]圖3是實施例中監(jiān)測終端中的電源的結構圖；
[0028]圖4是實施例中架空避雷線監(jiān)測系統的結構圖。
具體實施例
[0029]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結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方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例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├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(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。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0030]圖1是實施例中架空避雷線監(jiān)測終端的結構圖。架空避雷線監(jiān)測終端包括:用于套置于架空避雷線上的感應線圈、還包括設置于感應線圈上的溫度檢測器、還包括CPU、無線通信芯片;其中，感應線圈與CPU的第一輸入端相連，溫度檢測器的輸出端與CPU的1接口相連接，CPU的輸出端與無線通信芯片的輸入端相連接，CPU包括內置的AD信號轉換器，AD信號轉換器的輸入端與CPU的第一輸入端相連接。
[0031]CPU為低功耗芯片，內置的AD信號轉換器為12位AD采樣芯片，正常運行時功耗低于I OmW，溫度范圍-40-70 °C。
[0032]無線通信芯片為通用分組無線服務技術(General Packet Rad1 Service，簡稱GPRS)芯片。
[0033]監(jiān)測終端的工作原理如下:監(jiān)測終端套接在架空避雷線上，感應線圈通過電磁感應可以在感應線圈的副邊獲得-5V與+5V之間的低壓模擬量信號，該電壓信號與架空避雷線流過的電流成正比。模擬量電壓信號進入CPU主板后首先進行低通濾波和AD轉換后變?yōu)閿底中盘?，數字信號通過數據總線傳送給CPU計算，CPU對數字信號進行均方根計算得到電壓有效值，進而折算出對應的架空避雷線電流有效值。溫度檢測器將溫度轉化為電平信號，通過1 口傳送給CPUXPU通過數據總線將電流和溫度數據發(fā)送給無線通信芯片，通過無線通信芯片進行無線發(fā)送。
[0034]圖2是另一實施例中架空避雷線監(jiān)測終端的結構圖。架空避雷線監(jiān)測終端包括:用于套置于架空避雷線上的感應線圈、還包括設置于感應線圈上的溫度檢測器、還包括AD信號轉換器、CPU和無線通信芯片；其中，溫度檢測器的輸出端與CPU的1接口相連接，AD信號轉換器的輸入端與感應線圈相連接、輸出端與CPU的數據總線接口相連接，CPU的輸出端與無線通信芯片的輸入端相連接。
[0035]上述監(jiān)測終端還包括電源，圖3是此電源的結構圖；電源的輸出端分別與CPU的電源接口和無線通信芯片的電源接口相連接；電源包括依次相連接的太陽能電池板、太陽能電池板輸入保護模塊、電池管理模塊、磷酸鐵鋰電池組;還包括與電池管理模塊相連接的電壓功率輸出模塊。監(jiān)測終端的電源可以通過太陽能取電最終輸出5V電壓供監(jiān)測終端使用。電源的工作原理如下:太陽能電池板將太陽能轉化為電能，太陽能電池板輸入保護模塊負責在光照出現波動情況下為后級電路提供保護，電池管理模塊將寬范圍的前端輸入能量分配到磷酸鐵鋰電池組或者與電源的輸出端相連接的負載，在前端沒有輸入的情況下再將磷酸鐵鋰電池組的能量提供給上述負載。工業(yè)級磷酸鐵鋰電池組可以在零下40攝氏度到70度的環(huán)境溫度下提供1000個全沖全放周期能量。多電軌功率輸出模塊T以超過額定輸出20 %后接近90%的高效率為上述負載提供+5V電壓。
[0036]圖4是架空避雷線監(jiān)測系統的結構圖。架空避雷線監(jiān)測系統包括上述架空避雷線監(jiān)測終端，還包括主站設備。架空避雷線監(jiān)測終端設置于架空避雷線上，主站設備設置于變電站內或調控中心。主站設備包括無線通信芯片的主控制器，此無線通信芯片為GPRS芯片，主站設備可以為工業(yè)控制計算機。
[0037]本系統適用于IlOkV的包含架空避雷線的應用情境，監(jiān)測終端安裝在架空避雷線上，利用電磁感應原理測量架空避雷線路的電流，利用溫度檢測器檢測感應線圈的溫度，將測得的數據通過無線通信芯片發(fā)送至主站設備。主站設備具有無線通信芯片，可以接收終端發(fā)送的數據，對架空避雷線的電流和溫度進行監(jiān)測，分析架空避雷線的運行狀態(tài)。架空避雷線發(fā)生短路故障后，監(jiān)測終端根據相電流越限啟動報警，將報警信息、短路電流和溫度數據發(fā)送給主站設備，主站設備判斷是否超過設計標準，評價架空避雷線的運行狀況，為系統運行人員提供指導。
[0038]本實用新型中的系統能夠實時、準確地測量架空避雷線流過的電流和溫度，對架空避雷線的運行狀態(tài)進行分析，為系統運行人員提供指導。
[0039]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。
[0040]上面描述的內容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施，而這些變型方式都在本實用新型的保護范圍之內。
[0041 ]在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0042]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種架空避雷線監(jiān)測系統，其特征在于，包括架空避雷線監(jiān)測終端，還包括主站設備; 所述架空避雷線監(jiān)測終端設置于架空避雷線上，所述主站設備設置于變電站內或調控中心； 所述主站設備包括無線通信芯片和主控制器。2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述無線通信芯片為通用分組無線服務芯片。3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述主站設備為工業(yè)控制計算機。4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述架空避雷線監(jiān)測終端包括:用于套置于架空避雷線上的感應線圈，還包括設置于所述感應線圈上的溫度檢測器，還包括CPU、無線通信芯片；所述感應線圈與所述CPU的第一輸入端相連，所述溫度檢測器的輸出端與所述CPU的1接口相連接，所述CPU的輸出端與所述無線通信芯片的輸入端相連接，所述CPU包括內置的AD信號轉換器，所述AD信號轉換器的輸入端與所述CPU的第一輸入端相連接。5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述架空避雷線監(jiān)測終端還包括電源，所述電源的輸出端分別與所述CPU的電源接口和所述無線通信芯片的電源接口相連接;所述電源包括依次相連接的太陽能電池板、太陽能電池板輸入保護模塊、電池管理模塊、磷酸鐵鋰電池組;還包括與所述電池管理模塊相連接的電壓功率輸出模塊。6.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述AD信號轉換器為12位AD采樣芯片。7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述架空避雷線監(jiān)測終端包括:用于套置于架空避雷線上的感應線圈，還包括設置于所述感應線圈上的溫度檢測器，還包括AD信號轉換器、CPU和無線通信芯片;所述溫度檢測器的輸出端與所述CPU的1接口相連接，所述AD信號轉換器的輸入端與所述感應線圈相連接、輸出端與所述CPU的數據總線接口相連接，所述(PU的輸出端與所述無線通信芯片的輸入端相連接。8.如權利要求7所述的系統，其特征在于，所述架空避雷線監(jiān)測終端還包括電源，所述電源的輸出端分別與所述CPU的電源接口和所述無線通信芯片的電源接口相連接;所述電源包括依次相連接的太陽能電池板、太陽能電池板輸入保護模塊、電池管理模塊、磷酸鐵鋰電池組;還包括與所述電池管理模塊相連接的電壓功率輸出模塊。
【文檔編號】H02J7/02GK205539174SQ201620211014
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】金志杰, 杜帥兵, 齊生鵬, 張樹勇, 房超, 房一超, 蔡蕊
【申請人】國家電網公司, 國網河北省電力公司, 國網河北省電力公司衡水供電分公司