一种输电线缆舞动检测装置制造方法
【专利摘要】一种输电线缆舞动检测装置，包括振动传感器和与振动传感器连接的数据采集器，所述数据采集器还与GSM模块连接；所述振动传感器的输出端与数据采集器的输入端相连，数据采集器的输出端与GSM模块的输入端相连；所述输电线缆舞动检测装置还包括用于接收处理GSM模块发送信息的报警服务器。本发明使用振动传感器对输电线舞动进行检测，检测装置简易方便，原理成熟，运行可靠性高，能够在输电线路发生大舞动、发生断线停电等大事故以前及时发现并对线路进行处理,避免造成重大的损失。
【专利说明】一种输电线缆舞动检测装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电子通信领域，涉及一种输电线缆舞动检测装置。
【背景技术】
[0002]20世纪50年代以来，随着电力系统的发展，超高压线路的广泛兴建，舞动事故日益频繁，强度也明显增加，这已成为威胁线路安全的最重要因素之一。中国是舞动发生最频繁的国家之一，据现有资料统计，自1957年至今，我国共发生舞动约为70次，其中涉及10、35、44、66、110、220、5001^等几乎各个电压等级的输电线。尤其是近几年受灾害性气象条件的影响，我国几乎每年都发生较严重的舞动事故，最严重的是2008年南方雪灾，中南部地区电网因冰灾停运电力线路达36740条；因灾停运变电站共2018座；110千伏至500千伏线路因灾倒塔共8381基，对电网造成了近200亿元的损失，其中由于线路舞动造成的损失占了很大的比例。因此，输电线舞动成为人们越来越关注的问题，其中输电线舞动的检测和状态评估又是舞动研究的重要方向之一。
[0003]近几十年来，国内外的研究人员对输电线路舞动现象进行了大量研究，并且在舞动机理、线路舞动防治等领域取得了显著成果，但由于他们大多只进行了舞动理论、模型分析和防舞动设备的设计方面的研究工作，关于输电线路舞动检测的成熟产品很少，目前只研究出用导线专用红外摄像头来监测电线舞动的方法，但这种方法获取的是线路舞动图形数据，传输数据量大，数据处理复杂，不易实行。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术对输电线线路舞动传输数据量大，数据处理复杂，不易实行的技术缺陷，本发明公开了一种输电线缆舞动检测装置。
[0005]本发明所述一种输电线缆舞动检测装置，包括振动传感器和与振动传感器连接的数据采集器，所述数据采集器还与GSM模块连接；所述振动传感器的输出端与数据采集器的输入端相连，数据采集器的输出端与GSM模块的输入端相连；所述输电线缆舞动检测装置还包括用于接收处理GSM模块发送信息的报警服务器。
[0006]如前所述的一种输电线缆舞动检测装置，还包括为其供电的电源，所述电源包括太阳能电池和与太阳能电池连接的电源管理芯片。
[0007]进一步的，所述电源管理芯片为LT1764A-ADJ和LT1764A。
[0008]优选的，所述振动传感器有三个，均与数据采集器连接。
[0009]优选的，所述数据采集器包括模数转换器和编码器，所述模数转换器的输入端与振动传感器输出端连接，模数转换器的输出端与编码器的输入端连接，所述编码器的输出端与GSM模块的输入端连接。
[0010]优选的，所述振动传感器为RPY6700。
[0011]优选的，所述数据采集器为C8051F340。
[0012]优选的，所述GSM模块为TC35i。
[0013]优选的，所述振动传感器安装在被测电线的中部。
[0014]采用本发明所述的输电线缆舞动检测装置，通过安装输电线上的振动式传感器测量的舞动电信号，再通过数据采集器对信号进行数字化处理，然后将舞动信息通过GSM模块发送到报警服务器，报警服务器根据信号分析电线的舞动状况，判断电线的舞动振幅是否超过警戒值，实现对输电线舞动状况的检测，以减少由于输电线大舞动或短路造成的损失，提高供电线路的运行可靠性和安全性。
[0015]本发明使用振动传感器对输电线舞动进行检测，检测装置简易方便，，原理成熟，运行可靠性高，能够在输电线路发生大舞动、发生断线停电等大事故以前及时发现并对线路进行处理，避免造成重大的损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1示出本发明一种【具体实施方式】示意图；
图2示出本发明又一【具体实施方式】的示意图；
图3示出本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0018]如图1不出本发明的一个基本实施方式,包括振动传感器和与振动传感器连接的数据采集器，所述数据采集器还与GSM模块连接；所述振动传感器的输出端与数据采集器的输入端相连，数据采集器的输出端与GSM模块的输入端相连；所述输电线缆舞动检测装置还包括用于接收处理GSM模块发送信息的报警服务器。
[0019]工作时振动传感器连接在待监测的输电电线上，将电线舞动的振动信号转化成模拟电压或电流信号，数据采集器收集振动传感器发送的上述模拟电信号，经过信号处理发送到GSM模块，GSM模块将数据通过无线方式发送至报警服务器，供报警服务器评判。当报警服务器根据接收到数据判定输电线的舞动振幅数据超过警戒值时，发出预警，由指导专业的工作人员进行线路检查。系统可以采用普通直流电源供电，由于本发明通常安装在野夕卜，优选的采用太阳能电池供电，太阳能电池输出电压通常较高，不适于低压电子设备直接使用，因此还需要电源管理芯片对太阳能电池输出电压进行降压降噪处理。
[0020]所述数据采集器可以包括模数转换器和编码器芯片，将振动传感器的模拟信号转化为数字信号后，经过编码器芯片的压缩编码，再输出到GSM模块。信号输出通路如果过长或干扰较大，可以根据需要增加放大电路对信号强度进行保持或放大。
[0021]振动传感器安装时，最好安装在电线的中部，所谓电线中部是指在被测电线两个最近的固定支撑点之间的中间位置。电线中部通常舞动幅度最大，因此安装在电线中部监测效果最好。
[0022]图2示出本发明的又一【具体实施方式】，与上一实施例的区别在于，振动传感器有三个，这三个振动传感器分别安装在A、B、C三相电缆上，实现对高压传输时三相电缆舞动幅度的分别检测。GSM模块与报警服务器可以通过GSM移动通信网连接，借助网络拓展信号传输距离和传输效果。
[0023]上述各实施例中，振动传感器模块可以冉普电子科技有限公司生产的RPY6700型速度振动式传感器，它利用磁电感应原理把振动信号变换成电信号，具有输出电信号与振动速度成正比，有较低的输出阻抗，较好的信噪比等特点，而且它在设计中取消了有摩擦的活动元件，因此灵活性好，可以测量微小的振动。
[0024]数据采集器可以采用C8051F340处理器，它集合了混合信号系统级芯片，能接收模拟信号和数字信号，芯片内部集成了 64KB的FLASH程序存储器、模数转换器、编码压缩器、比较器模块、SPI和12 C接口等。可以较好的对振动传感器传递的模拟信号进行数据采集和处理。
[0025]GSM模块优选的采用西门子通信芯片TC35系列的TC35i，此模块功能上与TC35兼容，设计紧凑，缩小了用户产品的体积。
[0026]太阳能电池可以采用深圳市阿波莱科技有限公司的太阳能供电系统，整个太阳能供电系统包括20W多晶硅太阳能电池板、充放电控制模块和12V/24AH的铅酸电池。其中多晶硅太阳能板将太阳能转换成电能通过控制模块对蓄电池充电，蓄电池再通过控制器对外输出电能。控制器输出的电压大约为12.5V，而系统工作在4.5V和3.3V，故需用电源转换模块调整电压。可以使用电源芯片LT1764A-ADJ和LT1764A-3.3V将电源电压调整到4.5V和3.3V,分别供GSM模块和系统其它部分使用。
[0027]采用本发明所述的输电线缆舞动检测装置，通过安装输电线上的振动式传感器测量的舞动电信号，再通过数据采集器对信号进行数字化处理，然后将舞动信息通过GSM模块发送到报警服务器，报警服务器根据信号分析电线的舞动状况，判断电线的舞动振幅是否超过警戒值，实现对输电线舞动状况的检测，以减少由于输电线大舞动或短路造成的损失，提高供电线路的运行可靠性和安全性。
[0028]如图3示出本发明的一个具体工作流程，系统开启口，振动传感器检测输电线的舞动幅度，将输电线的舞动信号转化成电信号，并发送到数据采集器进行信号处理，GSM模块启动后，将数据采集器发送的数据发送到报警服务器，报警服务器接收数据后对信号进行进行综合评判，判断舞动振幅是否超过警戒值，当输电线的舞动振幅数据超过警戒值时，系统发出预警，由指导专业的工作人员进行线路检查；如果未发生报警，则继续监测。
[0029]本发明使用振动传感器对输电线舞动进行检测，检测装置简易方便，，原理成熟，运行可靠性高，能够在输电线路发生大舞动、发生断线停电等大事故以前及时发现并对线路进行处理，避免造成重大的损失。
[0030]本发明中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0031 ] 前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，包括振动传感器和与振动传感器连接的数据采集器，所述数据采集器还与GSM模块连接；所述振动传感器的输出端与数据采集器的输入端相连，数据采集器的输出端与GSM模块的输入端相连；所述输电线缆舞动检测装置还包括用于接收处理GSM模块发送信息的报警服务器。
2.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，还包括为其供电的电源，其特征在于，所述电源包括太阳能电池和与太阳能电池连接的电源管理芯片。
3.如权利要求2所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述电源管理芯片为 LT1764A-ADJ 和 LT1764A。
4.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述振动传感器有三个，均与数据采集器连接。
5.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述数据采集器包括模数转换器和编码器，所述模数转换器的输入端与振动传感器输出端连接，模数转换器的输出端与编码器的输入端连接，所述编码器的输出端与GSM模块的输入端连接。
6.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述振动传感器为RPY6700。
7.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述数据采集器为C8051F340。
8.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述GSM模块为TC35i。
9.如权利要求1所述的一种输电线缆舞动检测装置，其特征在于，所述振动传感器安装在被测电线的中部。
【文档编号】G01H17/00GK104236701SQ201310246237
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】周军, 王志川, 尧莲俊, 范康林 申请人:国家电网公司, 国网四川省电力公司自贡供电公司