输电线路状态监测装置和系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种输电线路状态监测装置和系统，输电线路状态监测装置包括数据处理装置、安装在输电线路测量点且与数据处理装置相连的温度传感器，日照辐射传感器，风速传感器和电流检测装置，及第一通信装置；数据处理装置与控制中心的前置机相连；温度传感器测量所述测量点的环境温度和导线温度，并将温度数据发送到数据处理装置；日照辐射传感器测量所述测量点的日照强度，并将日照强度数据发送到数据处理装置；风速传感器测量所述测量点的风速，并将风速数据发送到数据处理装置；电流检测装置测量所述测量点的导线电流，并将电流数据发送到数据处理装置；数据处理装置将温度数据、日照强度数据、风速数据和电流数据进行数字预处理，并通过第一通信装置发送到前置机。
【专利说明】
输电线路状态监测装置和系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力系统状态监测技术领域，特别是涉及一种输电线路状态监测装置和系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展和社会的进步，各行各业的生产对电的依赖性越来越强，电力负荷呈高速增长，对输电线路安全可靠运行也提出更高要求。如何在用电高峰及部分输电线路故障情况下提高电力输送能力是目前迫切需要解决的问题。
[0003]动态增容技术的实质在输电线路上安装在线状态监测装置对导线状态(导线温度、张力、弧垂等)和气象条件(环境温度、日照、风速等)进行监测，在不突破现行技术规程规定(导线温度限额70°C)的前提下，基于相关的数学模型计算导线最大的允许载流量，如何有效长期的获取输电线路的状态信息，成为动态线路增容的一个关键因素。
[0004]现有技术由于要实现线路动态增容，一般需要两套装置来实现状态信息的获取，两套装置的同步性较差，成本较高。
【实用新型内容】
[0005]基于此，有必要针对现有技术同步性较差，成本较高的问题，提供一种输电线路状态监测装置和系统。
[0006]—种输电线路状态监测装置，包括:
[0007]数据处理装置，温度传感器，日照辐射传感器，风速传感器，电流检测装置和第一通信装置；
[0008]所述温度传感器，日照辐射传感器，风速传感器和电流检测装置安装在输电线路的一个测量点上，与所述数据处理装置相连接，所述数据处理装置与安装在控制中心的前置机相连接；
[0009]所述温度传感器测量输电线路的所述测量点上的环境温度和导线温度，并将对应的温度数据发送到所述数据处理装置；
[0010]所述日照辐射传感器测量输电线路的所述测量点上的日照强度，并将对应的日照强度数据发送到所述数据处理装置；
[0011]所述风速传感器对输电线路的所述测量点上的风速进行测量，并将对应的风速数据发送到所述数据处理装置；
[0012]所述电流检测装置测量输电线路的所述测量点位置处的导线电流，并将对应的电流数据发送到所述数据处理装置；
[0013]所述数据处理装置将所述温度数据、所述日照强度数据、所述风速数据和所述电流数据进行数字预处理，并通过所述第一通信装置将数字预处理后的温度数据、日照强度数据、风速数据和电流数据发送到所述前置机。
[0014]上述输电线路状态监测装置，通过温度传感器，日照辐射传感器，风速传感器和电流检测装置分别获取温度数据、日照强度数据、风速数据和导线的电流数据，通过数据处理装置对上述数据进行数字预处理后经由第一通信装置发送到前置机，能够同步地获取测量点的温度数据、日照强度数据、风速数据和导线的电流数据，且该输电线路状态监测装置结构简单，成本低。
[0015]一种输电线路状态监测系统，包括多个输电线路状态监测装置，各个输电线路状态监测装置安装在输电线路的不同测量点上。
[0016]所述输电线路状态监测系统还包括:
[0017]第二通信装置，各个输电线路状态监测装置中的数据处理装置通过第二通信装置相连接。
[0018]上述输电线路状态监测系统，能够分别监测不同测量点的输电线路状态，测量范围较大。各个输电线路状态监测装置中的数据处理装置通过第二通信装置相连接，能够实现各个测量点之间的数据通信。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的输电线路状态监测装置的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的输电线路状态监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型的输电线路状态监测装置及系统的实施例进行说明。
[0022]图1为本实用新型的输电线路状态监测装置100的结构示意图。如图1所示，所述输电线路状态监测装置100可包括:
[0023]数据处理装置10，温度传感器20，日照辐射传感器30，风速传感器40，电流检测装置50和第一通信装置60;
[0024]所述温度传感器20，日照辐射传感器30，风速传感器40和电流检测装置50安装在输电线路的一个测量点上，与所述数据处理装置10相连接，所述数据处理装置10与安装在控制中心的前置机70相连接；
[0025]所述温度传感器20测量输电线路的所述测量点上的环境温度和导线温度，并将对应的温度数据发送到所述数据处理装置10;
[0026]所述日照辐射传感器30测量输电线路的所述测量点上的日照强度，并将对应的日照强度数据发送到所述数据处理装置10;
[0027]所述风速传感器40对输电线路的所述测量点上的风速进行测量，并将对应的风速数据发送到所述数据处理装置10;
[0028]所述电流检测装置50测量输电线路的所述测量点位置处的导线电流，并将对应的电流数据发送到所述数据处理装置10;
[0029]所述数据处理装置10将所述温度数据、所述日照强度数据、所述风速数据和所述电流数据进行数字预处理，并通过所述第一通信装置60将数字预处理后的温度数据、日照强度数据、风速数据和电流数据发送到所述前置机70。
[0030]作为其中一个实施例，所述数据处理装置10可以是嵌入式微处理器。采用嵌入式微处理器可以使装置结构更加紧凑，减小了装置的体积和重量。
[0031]所述温度传感器20可包括三线制铂电阻，所述三线制铂电阻一端与所述输电线路上的导线相连接，另一端与所述数据处理装置10相连接。使用铂电阻(PT100)测量导线温度和环境温度，可以最大限度地消除线缆电阻引起的测量误差，提高温度的测量精度。铂电阻可通过夹具与导线紧密贴合，把导线温度信号转换为电阻信号，所述电阻信号可经过调理电路的转换和嵌入式微处理器的处理转变为数字信号。
[0032]所述电流检测装置50可包括罗氏线圈，所述罗氏线圈套装在输电线路的导线上，并与所述数据处理装置10相连接。罗氏线圈测量线性度高，反应灵敏，能够防止出现普通铁芯线圈存在的磁饱和冋题。
[0033]在一个实施例中，所述输电线路状态监测装置100还可包括感应取电装置80，安装在输电线路上，一端与输电线路上的导线相连接，另一端与所述数据处理装置10、温度传感器20、日照辐射传感器30、风速传感器40和电流检测装置50相连接;所述感应取电装置80感应输电线路上的交流电压，并将所述交流电压输出到所述数据处理装置10、温度传感器20、日照辐射传感器30、风速传感器40和电流检测装置50。
[0034]在上述实施例中，所述感应取电装置80可包括取能线圈，所述取能线圈一端与所述输电线路上的导线相连接，另一端与所述数据处理装置10、温度传感器20、日照辐射传感器30、风速传感器40和电流检测装置50相连接。在导线上套装取能线圈，无需额外的电源，直接从输电线路上抽取电能，感应出交流电压，然后经过整流、滤波、稳压后输出稳定可靠的直流电源，实现隔离供电。
[0035]所述第一通信装置60可以采用GSM模块，可经由GPRS无线网络将所述温度数据、所述日照强度数据、所述风速数据和所述电流数据传输到前置机70。也可采用其他移动通信模块，此处不做说明。数据处理装置10与前置机70之间的通信可使用Il通信协议，数据通信的传输层协议可以采用UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)。
[0036]所述输电线路状态监测装置100还可包括报警器90，所述报警器90可与温度传感器20相连接，在温度传感器20检测到导线温度超出一定阈值(例如，70°C)时，所述报警器90可发出报警信号。
[0037]所述输电线路状态监测装置100还可包括外壳110，所述数据处理装置10、温度传感器20、日照辐射传感器30、风速传感器40和电流检测装置50包覆于与导线等电位的外壳110中，所述输电线路穿过所述外壳110。如上所述，如果所述输电线路状态监测装置100还可包括报警器90，所述报警器90也可以包覆于所述外壳110中。所述外壳110可为铝合金外壳110。所述外壳110可包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体紧密接合，所述数据处理装置10、温度传感器20、日照辐射传感器30、风速传感器40和电流检测装置50包覆于所述上壳体和下壳体围成的空间中，所述上壳体和下壳体接合处的缝隙通过娃胶进行密封。通过这种方式，可以达到IP65的防护等级，提高了装置安全性。
[0038]如图2所示，是本实用新型的输电线路状态监测系统的结构示意图。所述输电线路状态监测系统可包括多个输电线路状态监测装置100，各个输电线路状态监测装置100安装在输电线路的不同测量点上。所述输电线路状态监测装置100可以是上述实施例中的输电线路状态监测装置100，各个输电线路状态监测装置100中的数据处理装置10可通过第二通信装置200相连接。其中，所述第二通信装置200可以是ZigBee模块。通过采用第二通信装置200，可使各个输电线路状态监测装置100实现数据通信。
[0039]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0040]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种输电线路状态监测装置，其特征在于，包括: 数据处理装置，温度传感器，日照辐射传感器，风速传感器，电流检测装置和第一通信装置； 所述温度传感器，日照辐射传感器，风速传感器和电流检测装置安装在输电线路的一个测量点上，与所述数据处理装置相连接，所述数据处理装置与安装在控制中心的前置机相连接； 所述温度传感器测量输电线路的所述测量点上的环境温度和导线温度，并将对应的温度数据发送到所述数据处理装置； 所述日照辐射传感器测量输电线路的所述测量点上的日照强度，并将对应的日照强度数据发送到所述数据处理装置； 所述风速传感器对输电线路的所述测量点上的风速进行测量，并将对应的风速数据发送到所述数据处理装置； 所述电流检测装置测量输电线路的所述测量点位置处的导线电流，并将对应的电流数据发送到所述数据处理装置； 所述数据处理装置将所述温度数据、所述日照强度数据、所述风速数据和所述电流数据进行数字预处理，并通过所述第一通信装置将数字预处理后的温度数据、日照强度数据、风速数据和电流数据发送到所述前置机。2.根据权利要求1所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，还包括: 感应取电装置，安装在输电线路上，一端与输电线路上的导线相连接，另一端与所述数据处理装置、温度传感器、日照辐射传感器、风速传感器和电流检测装置相连接； 所述感应取电装置感应输电线路上的交流电压，并将所述交流电压输出到所述数据处理装置、温度传感器、日照辐射传感器、风速传感器和电流检测装置。3.根据权利要求2所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，所述感应取电装置包括取能线圈，所述取能线圈一端与所述输电线路上的导线相连接，另一端与所述数据处理装置、温度传感器、日照辐射传感器、风速传感器和电流检测装置相连接。4.根据权利要求1所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，所述温度传感器包括三线制铂电阻，所述三线制铂电阻一端与所述输电线路上的导线相连接，另一端与所述数据处理装置相连接。5.根据权利要求1所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，所述电流检测装置包括罗氏线圈，所述罗氏线圈套装在输电线路的导线上，并与所述数据处理装置相连接。6.根据权利要求1所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，所述数据处理装置、温度传感器、日照辐射传感器、风速传感器和电流检测装置包覆于与导线等电位的外壳中，所述输电线路穿过所述外壳。7.根据权利要求6所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，所述外壳为铝合金外壳。8.根据权利要求6所述的输电线路状态监测装置，其特征在于，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体紧密接合，所述数据处理装置、温度传感器、日照辐射传感器、风速传感器和电流检测装置包覆于所述上壳体和下壳体围成的空间中，所述上壳体和下壳体接合处的缝隙通过硅胶进行密封。9.一种输电线路状态监测系统，其特征在于，包括多个如权利要求1至8任意一项所述的输电线路状态监测装置，各个输电线路状态监测装置安装在输电线路的不同测量点上。10.根据权利要求9所述的输电线路状态监测系统，其特征在于，还包括:第二通信装置，各个输电线路状态监测装置中的数据处理装置通过第二通信装置相连接。
【文档编号】G01D21/02GK205580521SQ201620360749
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】王岩, 詹清华, 裴植, 胡聪, 陈展, 韩广超, 管子然, 田壮
【申请人】广东电网有限责任公司佛山供电局