雨水敏感型温湿度传感装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电气设备输电线路在线监测领域，尤其涉及到一种用于光传感污秽在线监测设备上的雨水敏感型温湿度传感装置。
【背景技术】
[0002]输电线路上的外绝缘污秽度监测，光传感是一种常见的方法。通过结合温湿度传感与光纤传感，每日探测多组数据联合计算，利用经过训练的数学模型，可以计算绝缘子的污秽度。使用无线数据传输技术，可以实现对运行线路的绝缘污秽度进行远距离的在线实时监测。其中所使用的数学模型由对比试验数据训练所得，对比试验在输电线路现场进行，使绝缘子与传感器同步积污，并同步测量，直接建立了传感器的光学和温湿度二者探测量变化与绝缘子污秽度变化的关系，通常可以得到较准确的污秽度。
[0003]光传感输变电设备污秽在线监测装置，一般由光传感、控制单元、电源及供电线路、温湿度传感等几部分构成。控制单元负责其它几部分的工作控制以及数据的收集、处理、与发送，电源为其余各部分进行供电，多数使用太阳能充电方式。装置通常为一体化设计，安装到输电线路杆塔横担进行实时在线监测。
[0004]《光传感器输变电设备盐密在线监测系统》(专利号:201110231489.X)。在该系统中，为了保护温湿度探测器，将其位置隐藏到避免雨水淋湿的区域，如此则无法收集到是否下雨的信息。由于光传感器与绝缘子本身的差异性，在下雨时的污秽度相对变化与不下雨的情况相比是不一致的，这点需要信息收集并使用数学模型来解决，因此设备收集到是否下雨的信息是模型可否进行恰当训练的基础需求。基于湿度传感器与雨水接触时可以突变显示为高湿度，则为湿度传感器定性探测下雨信息提供了可能。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种使传感面与雨水发生一定的接触并探测到其导致的湿度变化，为高精度算法模型提供对下雨天气有区分度的温湿度数据输入，提高光传感污秽监测设备在下雨日期上的计算精度的雨水敏感型温湿度传感装置。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]雨水敏感型温湿度传感装置，其特征在于:包括一个固定在在线监测设备的太阳能板下方的温湿度传感器结构件，温湿度传感器结构件一侧安装有温湿度传感器，温湿度传感器面朝向设备外侧，并竖直放置，并在温湿度传感器外罩有雨水导流机构，雨水导流机构为竖直设置的筒状结构；温湿度传感器结构件另一侧安装有固定件，固定件为杆状结构，并设有导线将温湿度传感器连接到在线监测设备的控制单元与电源。
[0008]在上述方案中，所述的固定件内设有供电连接线路与信号连接线路，供电连接线路与信号连接线路一端与温湿度传感器结构件内部的温湿度数据采集与前置处理电路连接，一端与污秽监测设备连接。
[0009]在上述方案中，所述的雨水导流机构形状为上下两个同心的厚环状与外侧平板的组合形状，平板将两个厚环连接在一起，引导雨水从两个厚环中通过，达到使雨水运行方向较为平行于传感面，且不产生积水的效果。外侧平板提供机械防护，并可阻止大风条件下雨水对传感面的浸泡。
[0010]本实用新型的原理在于，温湿度传感器外侧安装一个雨水导流机构，该机构所起作用为将从上方落下的雨水引导从温湿度传感器的传感面外经过，并且部分地与传感面接触，所有进入导流机构的雨水最后都从其下方开口漏出。该导流机构的设计主要考虑两个方面:既要使传感器探头能够直接接触到雨水，具备雨水敏感性；同时，保证温湿度传感面较少积水，也对传感器起到横向机械保护作用。
[0011]污秽监测设备污秽度数值是由每日采集光参数和温湿度数据结束后启用算法模型对数据进行计算所得，并通过无线通信方式发送到人工监控后台终端。算法模型训练所需使用的数据为监测设备在污秽现场与绝缘子同步积污试验并分别测量所得的对比数据。模型经过计算机训练，建立所测光参数和温湿度数据与绝缘子人工测量污秽度的关系。使用上述温湿度传感装置的污秽监测设备，所计算数据相比原有结构，在下雨的日期上的计算精度将得到显著的提高。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]本实用新型装置为高精度算法模型提供对下雨天气有区分度的温湿度数据输入，能够提高光传感污秽监测设备在下雨日期上的计算精度。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例的结构设计示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例的工作状态结构图；
[0016]图中:1温湿度传感装置、2光传感器、3控制单元及电池模块、4太阳能电池板、5温湿度传感面、6温湿度传感器结构件、7雨水导流结构、8上厚环、9下厚环、10固定件、11供电连接线路、12信号连接线路。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】，对本实用新型作进一步的说明:
[0018]如图1所示，本实用新型包括一个温湿度传感器结构件6，温湿度传感面5，一个雨水导流结构7，固定件10，供电连接线路11与信号连接线路12，各部位的连接关系如下:
[0019]温湿度传感面5和雨水导流结构7固定在温湿度传感器结构件6的表面上，温湿度传感器结构件6和固定件10连接，供电连接线路11与信号连接线路12安装在固定件10内部，一端与温湿度传感器结构件6内部的温湿度数据采集与前置处理电路连接，一端与污秽监测设备连接。
[0020]如图2所示，本实用新型通过刚性结构件固定在广传感污秽在线监测设备的太阳能电池板下方。光传感输变电设备盐密在线监测装置，由太阳能电池板4、温湿度传感装置1、光传感器2、控制单元及电池模块3构成。其中控制单元负责其它几部分的工作控制以及数据的收集、处理、与发送，电池为其余各部分进行供电，太阳能电池板为蓄电池进行充电。
[0021]温湿度传感面5垂直布置，面向污秽在线监测设备的外侧，其平面与太阳能电池板的外侧对齐。雨水导流结构7形状设计为上厚环8和下厚环9两个厚环状组合外侧平板，引导雨水从双环中通过，达到使雨水运行方向较为平行于传感面，且不产生积水的效果。外侧平板提供机械防护，并可阻止大风条件下雨水对传感面的浸泡。工作时传感器实时监测环境中的温湿度，并通过信号连接线路11将探测得到的数据传输到污秽在线监测设备的控制单元3内进行处理。
[0022]为得到计算污秽度所用数学模型，进行以下试验:将安装了上述雨水敏感型温湿度传感装置的污秽在线监测设备与清洁绝缘子安装到人工染污实验空间，进行同步染污试验，多次人工测量零挂绝缘子的污秽度，并同步获取污秽在线监测设备的监测数据，以此数据为依据对算法模型进行训练得到监测数据与绝缘子污秽度的关系模型。
[0023]使用上述模型与设计的污秽在线监测设备，安装到输电线路污秽现场，仍然与零挂绝缘子同步安装，以检验其计算精度。为了比较结构的改进效果，同步安装原有结构的污秽在线监测设备，进行同步的计算。图中可见在下雨导致盐密下降的日期上的计算精度得到较明显的改善。121条对比测试记录所得平均偏差从0.0028mg/cm~2降低到0.0021 mg/cnT2，该结果表明，本实用新型可以更好地反映由于雨水对绝缘子的清洗效果，提供了更准确的污秽度监测。以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.雨水敏感型温湿度传感装置，其特征在于:包括一个固定在在线监测设备的太阳能板下方的温湿度传感器结构件，温湿度传感器结构件一侧安装有温湿度传感器，温湿度传感器面朝向设备外侧，并竖直放置，并在温湿度传感器外罩有雨水导流机构，雨水导流机构为竖直设置的筒状结构；温湿度传感器结构件另一侧安装有固定件，固定件为杆状结构，并设有导线将温湿度传感器连接到在线监测设备的控制单元与电源。
2.如权利要求1所述的雨水敏感型温湿度传感装置，其特征在于:所述的固定件内设有供电连接线路与信号连接线路，供电连接线路与信号连接线路一端与温湿度传感器结构件内部的温湿度数据采集与前置处理电路连接，一端与污秽监测设备连接。
3.如权利要求1所述的雨水敏感型温湿度传感装置，其特征在于:所述的雨水导流机构形状为上下两个同心的厚环状与外侧平板的组合形状，平板将两个厚环连接在一起，弓丨导雨水从两个厚环中通过。
【专利摘要】本实用新型提供一种雨水敏感型温湿度传感装置。包括一个固定在在线监测设备的太阳能板下方的温湿度传感器结构件，温湿度传感器结构件一侧安装有温湿度传感器，温湿度传感器面朝向设备外侧，并竖直放置，并在温湿度传感器外罩有雨水导流机构，雨水导流机构为竖直设置的筒状结构；温湿度传感器结构件另一侧安装有固定件，固定件为杆状结构，并设有导线将温湿度传感器连接到在线监测设备的控制单元与电源。本实用新型装置为高精度算法模型提供对下雨天气有区分度的温湿度数据输入，能够提高光传感污秽监测设备在下雨日期上的计算精度。
【IPC分类】G01D21-02, G01N21-94
【公开号】CN204330624
【申请号】CN201520022712
【发明人】邓慰, 邓鹤鸣, 李炼炼, 冯满, 白波, 高旭, 鄢哲
【申请人】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月14日