一种输电线路微风振动监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监测装置，尤其涉及一种输电线路微风振动监测装置。
【背景技术】
[0002]目前国内外对微风振动已展开了大量研究，国外普遍采用能量平衡原理来评价导线振动的情况，国际大电网会议确定了用能量平衡法计算微风振动具有可行性。但微风振动的复杂性导致了数值分析方法无法很好的实际应用。2002年，华北电力大学的王藏柱等人采用传递矩阵法计算导线的振动响应和对应频率下的平衡振幅，从而计算出导线的动弯应变值。但此方法处于初步研究阶段，并未在工程中得到应用。微风振动所使用的传感器根据测量方法不同也有所不同，主要有加速度传感器、倾角传感器、光纤振动传感器、位移传感器等。
[0003]国家电网在线监测技术规范要求线上监测装置与塔上主机不能存在物理连接，这就要求线路振动监测装置必须是可以超低功耗运行的设备，否则供电会成为很大的问题。选择合适的传感器是装置长时间运行的关键。
[0004]线路振动测量中使用的各种传感器，加速度传感器、倾角传感器、光纤振动传感器、位移传感器等，均存在功耗大、安装复杂，安装至输电线路后维护困难以及性价比低等缺点。
【实用新型内容】
[0005]为解决现有技术中功耗大、安装复杂、安装后维护困难和成本高的问题，本实用新型提供一种输电线路微风振动监测装置。
[0006]本实用新型包括称重传感器、数据采集处理芯片、电源和无线传输天线，所述数据采集处理芯片分别与称重传感器和无线传输天线相连，所述电源为称重传感器和数据采集处理芯片供电。
[0007]本实用新型作进一步改进，所述数据采集处理芯片包括信号调理单元、数据采集单元、数据处理单元、无线通信单元和电源，所述信号调理单元输入端与称重传感器相连，所述信号调理单元输出端与数据采集单元输入端相连，所述数据处理单元接收所述信号采集单元输出端输出的数据，所述无线通信单元分别与所述数据处理单元和无线传输天线相连，所述电源模块与电源相连。
[0008]本实用新型作进一步改进，所述信号调理单元为称重传感器提供稳定工作电源，对称重传感器输出的信号进行去噪、放大、低通滤波处理。
[0009]本实用新型作进一步改进，所述数据采集单元主要部件为A/D变换器。
[0010]本实用新型作进一步改进，所述数据处理单元包括处理器和负载开关，所述处理器控制负载开关的开和关。当采集处理数据时，打开称重传感器电源，发送数据时打开射频芯片电源，当完成数据采集处理和发送时，进入超低功耗模式，功耗低，耐用。
[0011]本实用新型作进一步改进，所述处理器为MSP430单片机，超低功耗。
[0012]本实用新型作进一步改进，所述无线通信单元为射频芯片。
[0013]本实用新型作进一步改进，所述无线传输天线为RF射频天线。
[0014]本实用新型作进一步改进，所述称重传感器为悬臂梁称重传感器。
[0015]本实用新型作进一步改进，所述输电线路微风振动监测装置还包括用来将所述输电线路微风振动监测装置固定在输电线路上的线夹，所述悬臂梁称重传感器一端固定在线夹上，另一端连接一个能够与输电线路严密接触的滚轮。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:成本低，功耗低、安装简单，安装至输电线路后容易维护，性价比高；悬臂梁式称重传感器为电子称中常用的传感器，技术成熟，易采购，精度高，价格低；可以准确测量振动频率为1?150Hz、振幅为0.1?3 mm的振动信号；各项技术指标达到国网技术规范要求。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构示意图；
[0018]图2为本实用新型电路结构框图；
[0019]图3为本实用新型一实施例机械结构图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0021]如图1所示，本实用新型包括称重传感器、数据采集处理芯片、电源和无线传输天线，所述数据采集处理芯片分别与称重传感器和无线传输天线相连，所述电源为称重传感器和数据采集处理芯片供电。
[0022]如图2所示，所述数据采集处理芯片包括信号调理单元、数据采集单元、数据处理单元、无线通信单元和电源模块，所述信号调理单元输入端与称重传感器相连，所述信号调理单元输出端与数据采集单元输入端相连，所述数据处理单元接收所述信号采集单元输出端输出的数据，所述无线通信单元分别与所述数据处理单元和无线传输天线相连，所述电源模块与电源相连。
[0023]所述信号调理单元为称重传感器提供稳定的工作电源，对称重传感器输出的微弱信号进行去噪、放大，低通滤波等处理，使称重传感器的输出信号满足数据采集单元输入的要求。
[0024]所述数据采集单元主要部件为高精度的A/D变换器(模数转换器，将模拟信号转换成数字信号的电路)，根据来奎斯特采样定律，数据采集单元的采样频率应为最大信号频率150Hz的两倍，工程应用一般在最大频率的2.5倍以上。在本实施例中数据采集单元中的A/D变换器选用24bit 1KSPS的A/D变换器ADS1220，满足数据采集要求。
[0025]所述数据处理单元包括处理器和负载开关，所述处理器控制负载开关的开和关。由于监测装置安装在输电线路上，采用电池供电，因此要求设备功耗不能太大，基于此，数据处理单元采用MSP430超低功耗单片机作为处理器，并通过负载开关控制称重传感器和无线通信单元的供电。当采集处理数据时，打开称重传感器的电源，发送数据时打开无线通信单元的电源，当完成数据采集处理和发送时，进入超低功耗模式。
[0026]在本实施例中，所述无线通信单元为射频芯片，所述无线传输天线为RF射频天线(RF, Rad1 Frequency,射频的意思)，所述称重传感器为悬臂梁称重传感器。
[0027]图3为本实用新型优选的一个机械机构实施例，输电线路微风振动监测装置包括数据采集处理芯片、电源、悬臂梁称重传感器2、RF射频天线3和线夹5，所示线夹5用来将所述输电线路微风振动监测装置固定在输电线路上，线夹5支撑着一个仪器外壳1，所示仪器外壳1里面包含有数据采集处理芯片和电源，在本实施例中，所示仪器外壳1的形状为短的圆柱状，也可以为立方体，圆体等其他的形状。RF射频天线3安装在仪器外壳1的表面，以增加信号的传输能力。
[0028]所示悬臂梁称重传感器2经过校准后一端固定在线夹5上，另外一端连接一个滚轮6，滚轮6与输电线路4严密接触，使得悬臂梁称重传感器2随输电线路4的振动发生相应的形变。
[0029]所述输电线路微风振动监测装置的安装点设置在输电线路4靠近铁塔上悬垂线夹7的地方，易于维护。在本实施例中，线夹5的安装点布置在与输电线路4与悬垂线夹7最后接触点41距离89 mm处，主要实现对输电线路4与悬垂线夹7最