用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，包括用于檢測架空分裂導線的參數的檢測模塊、與檢測模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令并控制融冰裝置通斷的融冰斷路器；所述檢測模塊包括用于檢測架空分裂導線的溫濕度的溫濕度檢測單元、用于檢測架空分裂導線電流的電流檢測單元以及用于檢測架空分裂導線拉力的拉力檢測單元，所述溫濕度檢測單元、電流檢測單元以及拉力檢測單元的輸出端均與控制模塊電連接，本發(fā)明的用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地對輸電線路的覆冰進行監(jiān)測，并且不存在漏檢以及檢測死角，覆冰狀態(tài)的檢測結果準確并能夠準確控制融冰裝置的動作時刻，避免造成資源浪費；而且通過融冰裝置的斷路器的控制，能夠自動轉移和分配每根子導線上的負荷電流，進一步精確控制融冰時間。
【專利說明】用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設備領域，尤其涉及一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 在冬季低溫度、高濕度的環(huán)境中，高壓電力輸電線路會發(fā)生覆冰現象，嚴重覆冰導 致輸電線路桿塔倒塌、導線斷線等影響電力系統(tǒng)安全可靠運行的重大事故，引起電網大面 積停電，嚴重影響工農業(yè)生產和人民生活，并造成巨大經濟損失。
[0003] 高壓線路的防冰、融冰和除冰一直是供電領域中極為棘手的問題，目前對于高壓 線路的融冰主要采用融冰裝置來進行，而現有技術中的對于融冰裝置的融冰時刻的控制主 要有兩種方式：一種方式通過人工沿線路檢測覆冰狀態(tài)，然后根據檢測結果來控制融冰裝 置進行融冰，另一種方式通過攝像裝置才采集覆冰狀態(tài)，然后判別是否融冰并控制融冰裝 置執(zhí)行融冰動作，上述的兩種方式存在如下問題：采用人工巡檢，增加巡檢工作人員的勞動 強度，更為重要的是由于人工巡檢在線下方查看，對于覆冰狀態(tài)的情況主要依靠主觀判斷， 使得融冰控制極為不可靠，造成資源的浪費，而且檢測不全面，經常出現漏檢而引起供電事 故，對于地形比較惡劣的環(huán)境，容易造成人身傷害，而且不能進行全天候的監(jiān)控，采用攝像 裝置的監(jiān)控方式，雖然能夠進行全天候的監(jiān)控，但是存在攝像裝置的角度問題，同樣存在檢 測死角問題，使得檢測結果不準確，融冰時刻控制不到位的情況。
[0004] 因此，需要提出一種融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地對輸電線路的覆冰進行 監(jiān)測，并且不存在漏檢以及檢測死角，覆冰狀態(tài)的檢測結果準確并能夠準確控制融冰裝置 的動作時刻，避免造成資源浪費。


【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全 天候地對輸電線路的覆冰進行監(jiān)測，并且不存在漏檢以及檢測死角，覆冰狀態(tài)的檢測結果 準確并能夠準確控制融冰裝置的動作時刻，避免造成資源浪費。
[0006] 本發(fā)明提供的一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，包括用于檢測架空分裂導 線的參數的檢測模塊、與檢測模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令 并控制融冰裝置通斷的融冰斷路器；
[0007] 所述檢測模塊包括用于檢測架空分裂導線的溫濕度的溫濕度檢測單元、用于檢測 架空分裂導線電流的電流檢測單元以及用于檢測架空分裂導線拉力的拉力檢測單元，所述 溫濕度檢測單元、電流檢測單元以及拉力檢測單元的輸出端均與控制模塊電連接。
[0008] 進一步，所述電流檢測單元包括設置于架空分裂導線的電流互感器和第一電平轉 換電路，所述電流互感器的輸出端與第一電平轉換電路電連接，第一電平轉換電路的輸出 端與控制模塊電連接。
[0009] 進一步，所述溫濕度檢測單元包括設置于架空分裂導線的溫濕度傳感器和第二電 平轉換電路，所述溫濕度傳感器的輸出端與第二電平轉換電路電連接，第二電平轉換電路 的輸出端與控制模塊電連接。
[0010] 進一步，所述拉力檢測單元包括設置于架空分裂導線的拉力傳感器和第三電平轉 換電路，所述拉力傳感器的輸出端與第三電平轉換電路電連接，第三電平轉換電路的輸出 端與控制模塊電連接。
[0011] 進一步，所述控制系統(tǒng)還包括繼電器模塊，所述繼電器模塊包括具有多個繼電器 的繼電器組和具有上拉保護電阻的光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入端與控制模塊 的命令輸出端電連接，光f禹隔離電路的輸出端與繼電器的輸入端電連接，繼電器的輸出端 與融冰斷路器電連接。
[0012] 進一步，所述控制系統(tǒng)還包括無線控制模塊，所述無線控制模塊包括智能控制終 端和無線傳輸電路，所述無線傳輸電路與所述控制模塊電連接并與智能終端進行數據交 互。
[0013] 進一步，所述控制系統(tǒng)還包括取能單元，所述取能單元包括設置于架空分裂導線 的取能互感器和取能調理電路，所述取能互感器的輸出端與取能調理電路的輸入端電連 接，取能調理電路的輸出端與所述控制電模塊的電源端電連接。
[0014] 進一步，所述控制模塊為單片機。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地 對輸電線路的覆冰進行監(jiān)測，并且不存在漏檢以及檢測死角，覆冰狀態(tài)的檢測結果準確并 能夠準確控制融冰裝置的動作時刻，避免造成資源浪費；而且通過融冰裝置的斷路器的控 制，能夠自動轉移和分配每根子導線上的負荷電流，進一步精確控制融冰時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：
[0017] 圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明的工作流程圖。

【具體實施方式】
[0019] 圖1為本發(fā)明的原理框圖，圖2為本發(fā)明的工作流程圖，如圖所示，本發(fā)明提供的 一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，包括用于檢測架空分裂導線的參數的檢測模塊、 與檢測模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令并控制融冰裝置通斷 的融冰斷路器；
[0020] 所述檢測模塊包括用于檢測架空分裂導線的溫濕度的溫濕度檢測單元、用于檢測 架空分裂導線電流的電流檢測單元以及用于檢測架空分裂導線拉力的拉力檢測單元，所述 溫濕度檢測單元、電流檢測單元以及拉力檢測單元的輸出端均與控制模塊電連接，所述控 制模塊采用現有的單片機，比如80C51單片機、AVR單片機等，本發(fā)明的用于電流循環(huán)融冰 裝置的控制系統(tǒng)，能夠全天候地對輸電線路的覆冰進行監(jiān)測，并且不存在漏檢以及檢測死 角，覆冰狀態(tài)的檢測結果準確并能夠準確控制融冰裝置的動作時刻，避免造成資源浪費；而 且通過融冰裝置的短路器的控制，能夠自動轉移和分配每根子導線上的負荷電流，進一步 精確控制融冰時間。
[0021] 本實施例中，所述電流檢測單元包括設置于架空分裂導線的電流互感器和第一電 平轉換電路，所述電流互感器的輸出端與第一電平轉換電路電連接，第一電平轉換電路的 輸出端與控制模塊電連接，通過電流互感器監(jiān)測高壓線路的電流狀態(tài)；融冰裝置的斷路器 控制著每根子導線上電流的通斷，控制模塊可以根據拉力值計算分裂導線覆冰厚度，決定 是否進行融冰，根據分裂導線電流值決定融冰方式，決定單根通流融冰或是多根同時通流 融冰，并且根據溫濕度值計算融冰時間，即何時結束融冰?？刂颇K在決定是否融冰、融冰 方式以及融冰時間后，輸出相應信號控制融冰斷路器動作，使融冰裝置工作。
[0022] 本實施例中，所述溫濕度檢測單元包括設置于架空分裂導線的溫濕度傳感器和第 二電平轉換電路，所述溫濕度傳感器的輸出端與第二電平轉換電路電連接，第二電平轉換 電路的輸出端與控制模塊電連接。
[0023] 本實施例中，所述拉力檢測單元包括設置于架空分裂導線的拉力傳感器和第三電 平轉換電路，所述拉力傳感器的輸出端與第三電平轉換電路電連接，第三電平轉換電路的 輸出端與控制模塊電連接，上述的三個檢測單元監(jiān)測參數，避免了傳統(tǒng)方式中出現的監(jiān)測 不全面的狀況，能夠保證監(jiān)測結果的準確性，并能夠保證控制模塊精確控制融冰裝置的動 作時刻，時間以及動作方式，第一電平轉換電路、第二電平轉換電路以及第三電平轉換電路 均可以采用現有的電路，比如TTL電平轉換電路，將各傳感器輸出的模擬電信號轉換成控 制模塊能夠識別的電平信號，并根據電平信號來輸出控制命令。
[0024] 本實施例中，所述控制系統(tǒng)還包括繼電器保護模塊，所述繼電器保護模塊包括具 有多個繼電器的繼電器組和具有上拉保護電阻的光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入 端與控制模塊的命令輸出端電連接，光耦隔離電路的輸出端與繼電器的輸入端電連接，繼 電器的輸出端與融冰斷路器電連接，所述光耦隔離電路可采用現有技術的電路，由于融冰 裝置的斷路器同樣具有多個并且具有觸發(fā)電路，因此，每個繼電器與斷路器一一對應連接， 光耦隔離電路的輸出端與斷路器的觸發(fā)電路連接，通過繼電器的瞬時吸合時產生的大電流 觸發(fā)斷路器動作，從而能夠有效控制斷路器的融冰時刻及時間，而且光耦隔離電路能夠有 效保護控制模塊，避免控制模塊由于繼電器吸合時的瞬時大電流反擊而燒損。
[0025] 本實施例中，所述控制系統(tǒng)還包括無線控制模塊，所述無線控制模塊包括智能控 制終端和無線傳輸電路，所述無線傳輸電路與所述控制模塊電連接并與智能終端進行數據 交互，所述只能控制終端可采用智能手機或者移動掌上電腦，通過這種方式，能夠實現控制 系統(tǒng)在手動控制以及自動控制兩種模式下轉換，通過手動控制能夠及時處理突發(fā)狀況，而 通過自動控制能夠保證融冰裝置在全天候狀況下能夠根據指令執(zhí)行融冰動作，所述無線傳 輸電路可采用藍牙傳輸電路、紅外線傳輸電路，當然也可以采用3G無線網絡電路，能夠實 現遠程控制。
[0026] 本實施例中，所述控制系統(tǒng)還包括取能單元，所述取能單元包括設置于架空分裂 導線的取能互感器和取能調理電路，所述取能互感器的輸出端與取能調理電路的輸入端電 連接，取能調理電路的輸出端與所述控制電模塊的電源端電連接，其中取能調理電路包括 濾波處理電路，整流電路以及穩(wěn)壓電路，能夠為控制模塊工作提供穩(wěn)定的工作電源，通過上 述結構，能夠保證本系統(tǒng)長時間穩(wěn)定工作，無需外接的其他電源。
[0027] 下面根據圖2來說明本發(fā)明的工作原理：
[0028] 如圖2所示，首先使本系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，有各檢測單元監(jiān)測高壓線路的覆冰狀 態(tài)，當控制系統(tǒng)啟動后，根據是否有手動控制指令輸入而選擇工作模式，如無手動控制指令 輸入，則本系統(tǒng)進入到自動控制狀態(tài)中，并接收各檢測單元輸出的檢測信號，在控制模塊中 預置有各個參數的閾值，通過檢測參數與參數閾值比較，判斷是否滿足融冰要求，如果滿足 融冰要求，則控制模塊根據當前檢測參數來選擇融冰方式，該融冰方式同樣預置，控制模塊 輸出融冰指令使融冰裝置執(zhí)行響應融冰方式下的融冰動作，如果不滿足融冰要求，則控制 模塊不輸出控制指令，繼續(xù)監(jiān)測高壓線路的各參數。
[0029] 當有手動控制指令輸入后，則控制模塊進入到人工控制模式中，并根據手動控制 指令輸出控制命令控制融冰裝置執(zhí)行響應的融冰動作，無論是自動模式中還是手動模式 中，當融冰完成后，則使融冰斷路器復位，本系統(tǒng)重新根據是否有手動指令輸入進入到響應 的控制模式中，通過手動模式和自動模式，能夠大大增強本發(fā)明的適應性，而且能夠滿足融 冰裝置緊急動作的要求。
[0030] 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1. 一種用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括用于檢測架空分裂導線 的參數的檢測模塊、與檢測模塊連接的控制模塊以及用于接收控制模塊輸出的控制指令并 控制融冰裝置通斷的融冰斷路器； 所述檢測模塊包括用于檢測架空分裂導線的溫濕度的溫濕度檢測單元、用于檢測架空 分裂導線電流的電流檢測單元以及用于檢測架空分裂導線拉力的拉力檢測單元，所述溫濕 度檢測單元、電流檢測單元以及拉力檢測單元的輸出端均與控制模塊電連接。
2. 根據權利要求1所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電流檢 測單元包括設置于架空分裂導線的電流互感器和第一電平轉換電路，所述電流互感器的輸 出端與第一電平轉換電路電連接，第一電平轉換電路的輸出端與控制模塊電連接。
3. 根據權利要求1所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述溫濕度 檢測單元包括設置于架空分裂導線的溫濕度傳感器和第二電平轉換電路，所述溫濕度傳感 器的輸出端與第二電平轉換電路電連接，第二電平轉換電路的輸出端與控制模塊電連接。
4. 根據權利要求1所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述拉力檢 測單元包括設置于架空分裂導線的拉力傳感器和第三電平轉換電路，所述拉力傳感器的輸 出端與第三電平轉換電路電連接，第三電平轉換電路的輸出端與控制模塊電連接。
5. 根據權利要求1至4任一權利要求所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征 在于：所述控制系統(tǒng)還包括繼電器模塊，所述繼電器模塊包括具有多個繼電器的繼電器組 和具有上拉保護電阻的光耦隔離電路，所述光耦隔離電路的輸入端與控制模塊的命令輸出 端電連接，光耦隔離電路的輸出端與繼電器的輸入端電連接，繼電器的輸出端與融冰斷路 器電連接。
6. 根據權利要求5所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系 統(tǒng)還包括無線控制模塊，所述無線控制模塊包括智能控制終端和無線傳輸電路，所述無線 傳輸電路與所述控制模塊電連接并與智能終端進行數據交互。
7. 根據權利要求6所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系 統(tǒng)還包括取能單元，所述取能單元包括設置于架空分裂導線的取能互感器和取能調理電 路，所述取能互感器的輸出端與取能調理電路的輸入端電連接，取能調理電路的輸出端與 所述控制電模塊的電源端電連接。
8. 根據權利要求7所述用于電流循環(huán)融冰裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模 塊為單片機。
【文檔編號】H02G7/16GK104158137SQ201410417646
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2014年8月22日
【發(fā)明者】張志勁, 蔣興良, 張東東, 舒立春, 梁健, 胡琴, 胡建林 申請人:重慶大學