专利名称：输电线路弧垂高度测量仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力工业技术领域，尤其是一种输电线路弧垂高度测量仪器。
背景技术：
输电线路或架空线路的各种限距及导线弧垂在输电过程中必须符合设计要求。但在实际运行过程中，由于在线路下面或其附近新建或改建的建筑物，如道路、电信线路或低压线路等，所要求的限距可能受到破坏；或者由于修理工作移动了杆塔或改变了杆塔的尺寸，以及改变了绝缘子串的长度以及杆塔歪斜，导线松了而未调整或导线经过长时运行而拉长了甚至由于相邻两挡内荷重不均勻，导线在悬垂线夹内滑动。因此所以在运行中必须经常观察各种限距的情况，使其符合设计要求。在巡视线路时，以“眼力”来检查所有限距，同时应注意可能使限距发生变更的原因，如果怀疑某些限距不合乎规定时，必须进行测量。对于耐张、转角、换位等杆塔过引线方面的导线限距，一般均在停电的线路上直接登杆测量；对于导线弧垂，导线跨越和导线交叉地方与各种建筑物之间的限距，一般均不停电，而在距高压线路的危险距离以外，采用经纬仪来测量。本发明是输电线路弧垂高度模式识别系统的组成部分，设计要求为识别系统提供系统实时监测线路弧垂状态，在一定的时间间隔将弧垂数据发送到数据采集器。显然传统的经纬仪方式是不能满足上述要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时监测线路弧垂状态，实时发送数据到监测中心，监测结果不受外界环境条件影响的挂接在输电线路架空线上的弧垂高度测量仪器。实现本发明目的之技术解决方案如以下所述；一种输电线路弧垂高度测量仪器， 包括顶部呈圆柱体开口、底部呈弧形的半球形壳体1，具体的特征在于，球形壳体1内由固定卡具2和电路模块3构成，所述的固定卡具2的上端弹簧部分2. 1位于半球形壳体1的开口，固定卡具2的下端与电路模块3—起被环氧树脂浇注于半球形壳体1内；所述电路模块3由水平加速模块3. 1，中心处理模块CPU3. 2，数据发送模块3. 3组成；所述的水平加速模块3. 1通过管脚RC3、RC4、RC5与中心处理模块CPU3. 2的管脚RC3、RC4、RC5连接，中心处理模块CPU3. 2通过串口与数据发送模块3. 3连接，完成被测线路维度的倾斜位置测量与信息发送。所述输电线路弧垂高度测量仪器，其半球形壳体1底部呈弧形部分是可旋转的球形防护罩1. 1，球形防护罩1. 1上有一 U形开口 1. 2。所述的输电线路弧垂高度测量仪器，其U形开口 1. 2内装有LED故障报警灯。与经纬仪方式相比，本发明的优点与有益效果表现在
1、可全天候测量球形指示器挂接在架空线上，全天24小时处于工作状态，并实时发送数据到监测中心。因此监测结果不受外界环境条件的影响。工作人员可随时通过监测中心查看当时或历史的测量结果。2、测量自动完成只要安装完毕，测量不需人工，更不用人到现场。只需在监测中心点击鼠标即可看到结果。
3、测量成本低测量的次数多，可在规定的时间段进行测量，并发回监测中心。测量误差小，出现的误差可通过监测中心设置参数来修正，并且每例的测量都可有自己的修正参数。可使监测人员设置参数时具有针对性。
图1是本发明的实施例，所述测量仪的整体示意图。图2是本发明的电路模块框图示意图。图3是本发明测量原理示意图。图4是本发明的电路原理图示意图。
具体实施例方式参见附图可以看出，本发明所述的一种输电线路弧垂高度测量仪器，具体是一半球形测量仪；包括顶部呈圆柱体开口、底部呈弧形的半球形壳体1，半球形壳体1采用高密度PVC材料制作，半球形壳体1底部呈弧形部分是可旋转的球形防护罩1. 1，球形防护罩 1. 1上有一 U形开口 1. 2，所述U形开口 1. 2内装有LED故障报警灯1. 3，LED故障报警灯 1. 3与电路模块3连接。半球形壳体1内由固定卡具2和电路模块3构成，所述的固定卡具2的上端弹簧部分2. 1位于半球形壳体1的开口，固定卡具2的下端与电路模块3 —起被环氧树脂浇注于半球形壳体1内；所述的固定卡具2的上端弹簧采用卡具式弹簧，可以夹在输电线路上或架空线路上。所述电路模块3由水平加速模块3. 1，中心处理模块CPU3. 2， 数据发送模块3. 3组成；水平加速模块3. 1采用是MMA7360微型机械装置加速器芯片，通过感应空间的姿态，在相应的管脚输出模拟量给中心处理模块。中心处理模块CPU3. 2采用的是PIC16F627单片机芯片，定时采集水平加速模块输出的空间姿态模拟量，经过模数转换， 数据储存，数据提取，最后通过串口将数据发送给数据发送模块3. 3。数据发送模块3. 3采用的是TI chipcon高性能无线芯片CCl 101，该芯片是一种低成本、高度集成的UHF收发器， 适用于远距离无线应用。其功能是接收中心处理模块串口输出的数据，收到数据后即刻发送。所述的水平加速模块3. 1通过管脚RC3、RC4、RC5与中心处理模块CPU3. 2的管脚RC3、 RC4、RC5连接，中心处理模块CPU3. 2通过串口与数据发送模块3. 3连接，完成被测线路维度的倾斜位置测量与信息发送。本发明的工作原理结合图3可知，半球形壳体1内部安装了水平加速器。水平加速器能测量出被测线路维度的倾斜位置信息，并将信息发送给CPU处理器，经过计算得半球形壳体即半球形测量仪在空间所处的姿态，即线缆弧切线与塔杆的夹角。X为加速器输出电压值，当半球形测量仪处于水平状态时，即被测线缆为水平直线，X=0V，当半球形测量仪处于垂直状态时，即被测线缆为垂直直线，X=L 6V。具体计算如下
获取 X=IVo θ = (1-1/1. 6) *90=33· 75
图3所示Α为电缆接点高度，L为两塔杆之间的距离，θ为线缆弧切线与塔杆的夹角， H为测量的弧垂高度，h为弧垂高度补偿值。半球形测量仪悬挂位置在线杆出线处，水平距离线杆很近，即为电缆接点高度A ； 两塔杆之间的距离L为固定值；半球形测量仪可测量出线缆弧切线与塔杆之间的夹角θ ；
4因为导线段为弧形，因此计算出的高度H需用h补偿值修正。具体计算公式如下 弧垂高度 H=(a*tg θ -L/2)*tg(90- θ )例如A=100m，L=200m, θ =70，算出H=63. 6m,高度H —定小于实际的弧垂高度，因此需要根据现场情况确定参数h，修正测量的结果。
图4所示的电路工作过程如下半球形测量仪上电后进行初始化，通过网络RC3自检，网络RC4和RC5选择测量精度，之后间隔一段时间通过网络Xout或Yout采集水平加速模块的电压信号，经过A/D转换，计算出角度值，从而计算出弧垂高度值，最后通过网络TX 输出到数据发送模块。在间隔的这段时间通过网络SLEEP使U2处于休眠状态。网络hut 为被测线路方向，因此可忽略其信号。
权利要求
1.一种输电线路弧垂高度测量仪器，包括顶部呈圆柱体开口、底部呈弧形的半球形壳体(1)，其特征在于，球形壳体(1)内由固定卡具(2)和电路模块(3)构成；所述固定卡具 (2)的上端弹簧部分(2. 1)位于半球形壳体(1)的开口，固定卡具(2)的下端与电路模块(3) 一起被环氧树脂浇注于半球形壳体(1)内；所述电路模块3由水平加速模块(3. 1)，中心处理模块CPU (3. 2)，数据发送模块(3. 3)组成；所述水平加速模块(3. 1)通过管脚此3、此4、 RC5与中心处理模块CPU (3.2)的管脚RC3、RC4、RC5连接，中心处理模块CPU (3. 2)通过串口与数据发送模块(3. 3)连接，完成被测线路维度的倾斜位置测量与信息发送。
2.根据权利要求1所述的输电线路弧垂高度测量仪器，其特征在于，所述半球形壳体(1)底部呈弧形部分是可旋转的球形防护罩(1. 1)，球形防护罩(1. 1)上有一 U形开口 (1. 2)。
3.根据权利要求1或2所述的输电线路弧垂高度测量仪器，其特征在于，所述U形开口(1.2)内装有LED故障报警灯(1. 1)。
全文摘要
本发明提供了一种输电线路弧垂高度测量仪器，涉及电力工业技术领域。包括顶部呈圆柱体开口、底部呈弧形的半球形壳体1，其球形壳体1内设置有固定卡具2和电路模块3，固定卡具2上端采用卡具式弹簧。球形壳体1底部是可旋转的球形防护罩1.1，球形防护罩1.1上有一U形开口1.2，内装有LED故障报警灯1.3。所述电路模块3由水平加速模块3.1，中心处理模块CPU3.2，数据发送模块3.3组成；所述的水平加速模块3.1通过管脚RC3、RC4、RC5与中心处理模块CPU3.2的管脚RC3、RC4、RC5连接，中心处理模块CPU3.2通过串口与数据发送模块3.3连接，能自动完成被测线路维度的倾斜位置测量与信息发送。
文档编号G01B21/02GK102506788SQ20111034781
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者谢光彬 申请人:四川省电力公司宜宾电业局