一体化输电线路状态智能监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高压侧输电线路状态监测技术领域，尤其涉及一种一体化输电线路状态智能监测装置。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的高速发展，各行各业对电能质量的要求越来越高，高压输电线路的安全与稳定是保证电能质量的基础。长期以来，我国电力行业对于高压输电线路的安全检查，沿用人工带电作业方式，劳动强度高，危险性大，对电力安全运行带来隐患。而且高压输电线路通常建在郊外，巡线作业会消耗较大能量，现场又没有可用充电电源，频繁更换蓄电池也会造成诸多不便。基于以上考虑，高压输电线路需要实现在线实时监测，以保证高压输电线路的正常安全稳定运行，这也是目前智能电网发展的迫切要求。
[0003]随着技术的不断发展，工作在高压输电线路上的电气设备种类繁多，如输电线路温度在线监测装置、输电线路舞动在线监测装置、高压线路结冰在线监测等。这些设备大多数功能比较单一，使得输电线路需要监测的项目越多，需要挂接的监测设备也越多。而且这些在线监测设备通常采用太阳能供电的方式，太阳能供电又容易受到转换效率、天气及成本等因素影响，使得监测设备无法充分满足全天候和长期稳定运行等方面的要求，不得不加入笨重的蓄电池以存储电能。但由于蓄电池本身存在使用寿命问题，大大增加了设备的维护成本。这些问题都是高压输电线路上难以普及在线实时监测的主要原因。
【发明内容】
[0004]为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种一体化输电线路状态智能监测装置。其目的是解决现有工作在高压输电线路状态监测功能单一和难以普及的问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一体化输电线路状态智能监测装置，包括控制模块，感应取电模块，超级电容器组，无线通信模块，线路舞动监测传感器，线路弧垂监测传感器，视频监测传感器，温度监测传感器，湿度监测传感器，线路电流监测传感器，上述部件高集成于印制电路板上；
[0007]其中:超级电容器组多组串联，与感应取电模块并联连接；控制模块分别与无线通信模块、线路舞动监测传感器、线路弧垂监测传感器、视频监测传感器、温度监测传感器、湿度监测传感器以及线路电流监测传感器相连接。
[0008]所述的感应取电模块内部包含开口环状铁芯以及整流变换电路，开口环状铁芯与整流变换电路串联连接；整流变换电路采用全桥变换电路:KBP206，芯片反向击穿电压可达600伏，瞬时通过浪涌电流高达5安。
[0009]所述的超级电容器组的型号选用10F/2.7V，支持电源稳定、高功率输出；所述的控制模块采用微控制器:STM32F103VE。
[0010]所述的无线通信模块包括SUb-1G或2.4G无线通信以及GPRS无线通讯。
[0011]所述的GPRS无线通讯采用GPRS芯片:SM900 ;所述的线路舞动监测传感器采用三轴加速度传感器芯片:ADXL345 ;所述的线路弧垂监测传感器采用双轴角速率传感器:ADXRS290。
[0012]所述的视频监测传感器采用现有200万像素高清摄像头模组，实现1280x960分辨率图像监控。
[0013]所述的温度监测传感器包括采集芯片和铂电阻，采集芯片采用Σ-Λ型ADC芯片:AD7793。
[0014]所述的湿度监测传感器包括采集芯片和湿度变送器，采集芯片采用Σ-Λ型ADC芯片:AD7791 ;湿度变送器采用湿度变送器:HX71-MA。
[0015]所述的线路电流监测传感器包括洛式线圈和仪表放大器，仪表放大器选用可编程仪表放大器:AD8231。
[0016]所述的感应取电模块通过电磁感应原理从输电线路感应取得电能与超级电容器组并联，给超级电容器组充电；超级电容器组充满电后，感应取电模块和超级电容器组同时为控制模块、无线通信模块以及后端的各种传感器供电；控制模块通过无线通信模块向外发送信息，同时支持sub-lG/2.4G无线通信以及GPRS无线通讯；控制模块通过线路舞动监测传感器、线路弧垂监测传感器、视频监测传感器、温度监测传感器、湿度监测传感器以及线路电流监测传感器获知线路舞动、弧垂、视频图像、温度、湿度以及线上电流的数据。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]由于采用感应取电方式，高压线路在线监测装置尺寸可以更加小巧简单，成本更加低廉；集成多种传感器，实现功能多样化，一机多用；具有适应各种恶劣天气、全天候稳定、可靠、长期免维护运行等优点。
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细的说明。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图。
[0021]图中:控制模块1，感应取电模块2，超级电容器组3，无线通信模块4，线路舞动监测传感器5，线路弧垂监测传感器6，视频监测传感器7，温度监测传感器8，湿度监测传感器9，线路电流监测传感器10。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型是一种一体化输电线路状态智能监测装置，包括控制模块1，感应取电模块2，超级电容器组3，无线通信模块4，线路舞动监测传感器5，线路弧垂监测传感器6，视频监测传感器7，温度监测传感器8，湿度监测传感器9，线路电流监测传感器10，上述部件集成于印制电路板上。其中超级电容器组3多组串联，超级电容器组3与感应取电模块2并联连接；控制模块I分别与无线通信模块4、线路舞动监测传感器5、线路弧垂监测传感器6、视频监测传感器7、温度监测传感器8、湿度监测传感器9以及线路电流监测传感器10相连接。
[0023]所述的感应取电模块2内部包含开口环状铁芯以及整流变换电路，开口环状铁芯与整流变换电路串联连接；整流变换电路采用全桥变换电路:KBP206，芯片反向击穿电压可达600伏，瞬时通过浪涌电流高达5安。
[0024]所述的超级电容器组3的型号选用10F/2.7V，支持电源稳定、高功率输出。
[0025]所述的控制模块I采用意法半导体公司的微控制器:STM32F103VE。
[0026]控制模块I选用意法半导体公司的微控制器STM32F103VE作为核心控制单元，集成了工作频率为72MHz的高性能ARM?CorteX-M3 32位RISC内核、高速嵌入式存储器(Flash存储器和SRAM的容量分别高达512K字节和64K字节)，和大量连至2条APB总线的增强型I/O与外设，带有3个12位ADC、4个16位通用定时器和2个PWM定时器，以及标准与高级通信接口:22个I2C、3个SP1、2个I2S、21个SD1、5个USART、1个USB和I个CAN。
[0027]本实用新型支持输电线路感应取能，通过感应取电模块2将输电线路周围磁场的电磁能量捕获，并转化成与装置所需的电能，并由超级电容器组3蓄能以防输电线路电流不稳定造成供电质量下降。
[0028]本实用新型支持无线通信功能，所述的无线通信模块4同时支持sub-lG或2.4G无线通信以及GPRS无线通讯。GPRS无线通讯采用SMCOM公司的GPRS芯片:SM900。
[0029]本实用新型支持线路舞动监测，所述的线路舞动监测传感器5采用ADI公司的三轴加速度传感器芯片ADXL345检测。ADXL345是一款小而薄的低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范围达土 16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI