专利名称：一种基于gprs的输电线路覆冰监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及输电线路覆冰监测技术，具体是一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置。
背景技术：
近年来，我国部分区域出现长时间持续的大强度、大范围低温雨雪冰冻天气，导致输电线路发生倒塔、断线、舞动、覆冰闪络和脱冰跳跃等多种事故，如2008年初我国南方地区先后出现了大面积停电甚至部分电网解列事故，对高压输电线路造成了很大的破坏作用，对电网的安全运行造成极大的威胁。冰灾冰害事故的直接原因是罕见的大范围长时间低温、雨雪冰冻气候，但同时也反映出电网抵御恶劣气候能力不足，缺乏在第一时间掌握线路运行情况的手段。目前，对于输电线路覆冰情况的监测主要是通过巡视人员现场观察测量来实现，但由于输电线路覆冰受局部微地形气候条件影响大，而有些线路架设在人烟稀少、交通不便的地区，这一方面极大地增加了巡视人员的劳动强度，另外一方面也降低了监测结果的时效性和准确性。因此，发展一种连续的或者定时的在线监测技术应用于输电线路的覆冰监测中，建立集中监测和控制管理中心，把具备高新技术的现代化监测手段和管理机制有效结合起来，为输电线路覆冰的发生、发展的过程和严重情况提供信息指导，从而为线路覆冰监测发挥作用已迫在眉睫。
发明内容
本发明为了解决现有输电线路覆冰监测技术导致劳动强度大、以及时效性和准确性较差的问题，提供了一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置。 本发明是采用如下技术方案实现的一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置，包括上位机和下位机，上位机由服务器组成，下位机包括嵌入式处理器、GPRS通信模块、环境实时图像在线监测模块、微气象条件在线监测模块、电源管理单元和存储模块；其中，嵌入式处理器的I/O引脚分别接GPRS通信模块的引脚、环境实时图像在线监测模块的输出端、微气象条件在线监测模块的输出端、以及存储模块，电源管理单元的输出端与嵌入式处理器的电源引脚相连。所述GPRS通信模块、环境实时图像在线监测模块均为现有公知结构；所述微气象条件在线监测模块、电源管理单元均为本领域技术人员容易实现的结构，可以有多种结构变形。 工作时，环境实时图像在线监测模块负责监测输电线路的图像信息，微气象条件在线监测模块负责测量输电线路的各项环境参数；环境实时图像在线监测模块和微气象条件在线监测模块所测得的数据经嵌入式处理器处理后，由GPRS通信模块通过GPRS无线通信网络发送至上位机的服务器，同时被存储在存储模块中，以供保存和分析使用；服务器在相应数学模型的支持下，根据接收到的环境参数，模拟地分析出输电线路的覆冰厚度及覆冰发展趋势，综合反映输电线路的安全状况，并通过监测某一地区覆冰的速度、厚度来估算该地区覆冰的临界环境，通过监测铁塔的情况来估算铁塔倾倒的临界条件，同时与历史数据对比，指导检修或发出预警信号。 本发明通过计算机技术、GPRS技术、图像采集传输技术、以及传感变送技术的集成，有效解决了现有输电线路覆冰监测技术导致劳动强度大、以及时效性和准确性较差的问题，并实现了对输电线路现场微气象、环境图像、线路覆冰等参数的全天候监测，为预防冰灾和线路运行维护管理提供了有效而可靠的指导信息。
图1是本发明的结构示意图。 图中1-服务器，2-嵌入式处理器，3-GPRS通信模块，4_环境实时图像在线监测模块，5-微气象条件在线监测模块，6-电源管理单元，7-存储模块。
具体实施例方式
—种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置，包括上位机和下位机，上位机由服务器1组成，下位机包括嵌入式处理器2、 GPRS通信模块3、环境实时图像在线监测模块4、微气象条件在线监测模块5、电源管理单元6和存储模块7 ;其中，嵌入式处理器2的I/O引脚分别接GPRS通信模块3的引脚、环境实时图像在线监测模块4的输出端、微气象条件在线监测模块5的输出端、以及存储模块7，电源管理单元6的输出端与嵌入式处理器2的电源引脚相连； 所述微气象条件在线监测模块5包括温湿度传感器、风速风向传感器、光照度传感器、气压传感器、倾角传感器、拉力传感器；温湿度传感器的输出端、风速风向传感器的输出端、光照度传感器的输出端、气压传感器的输出端、倾角传感器的输出端、拉力传感器的输出端均与嵌入式处理器2的I/O引脚相连；工作时，温湿度传感器负责采集输电线路现场的温度和湿度数据，风速风向传感器负责采集输电线路现场的风速和风向数据，光照度传感器负责采集输电线路现场的光照度数据，气压传感器负责采集输电线路现场的气压数据，倾角传感器负责检测输电线路的倾角大小，拉力传感器负责检测输电线路所受压力的大小，各传感器所测数据均由嵌入式处理器进行处理后，由GPRS通信模块通过GPRS无线通信网络发送至上位机的服务器； 所述电源管理单元6由太阳能电池板、蓄电池和充放电控制电路组成；其中，太阳能电池板的输出端与蓄电池的输入端相连，蓄电池的输出端通过充放电控制电路与嵌入式处理器2的电源引脚相连，所述充放电控制电路为现有公知结构。工作时，太阳能电池板负责将太阳的辐射能转换为电能，蓄电池负责将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来，充放电控制电路的作用则在于保护蓄电池，防止过充电和过放电。具体实施时，嵌入式处理器2采用LPC2368芯片，GPRS通信模块3采用MC55芯片，环境实时图像在线监测模块4采用高速智能球形摄像机，温湿度传感器采用SHT11温湿度传感器，风速风向传感器采用WJ-3A风速与风向传感器，光照度传感器采用LT/G系列光照度传感器，气压传感器采用JQYB系列气压传感器，倾角传感器采用ZCT245系列双轴倾角传感器，拉力传感器采用JHBL-III型悬筒式系列拉力传感器。
权利要求
一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置，其特征在于包括上位机和下位机，上位机由服务器(1)组成，下位机包括嵌入式处理器(2)、GPRS通信模块(3)、环境实时图像在线监测模块(4)、微气象条件在线监测模块(5)、电源管理单元(6)和存储模块(7)；其中，嵌入式处理器(2)的I/O引脚分别接GPRS通信模块(3)的引脚、环境实时图像在线监测模块(4)的输出端、微气象条件在线监测模块(5)的输出端、以及存储模块(7)，电源管理单元(6)的输出端与嵌入式处理器(2)的电源引脚相连。
2. 根据权利要求1所述的一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置，其特征在于所述微气象条件在线监测模块(5)包括温湿度传感器、风速风向传感器、光照度传感器、气压传感器、倾角传感器、拉力传感器；温湿度传感器的输出端、风速风向传感器的输出端、光照度传感器的输出端、气压传感器的输出端、倾角传感器的输出端、拉力传感器的输出端均与嵌入式处理器(2)的1/0引脚相连。
3. 根据权利要求1或2所述的一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置，其特征在于所述电源管理单元(6)由太阳能电池板、蓄电池和充放电控制电路组成；其中，太阳能电池板的输出端与蓄电池的输入端相连，蓄电池的输出端通过充放电控制电路与嵌入式处理器(2)的电源引脚相连。
全文摘要
本发明涉及输电线路覆冰监测技术，具体是一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置。解决了现有输电线路覆冰监测技术导致劳动强度大、以及时效性和准确性较差的问题。一种基于GPRS的输电线路覆冰监测装置，包括上位机和下位机，上位机由服务器组成，下位机包括嵌入式处理器、GPRS通信模块、环境实时图像在线监测模块、微气象条件在线监测模块、电源管理单元和存储模块；本发明通过计算机技术、GPRS技术、图像采集传输技术、以及传感变送技术的集成，有效解决了现有输电线路覆冰监测技术导致劳动强度大、以及时效性和准确性较差的问题，并实现了对输电线路现场微气象、环境图像、线路覆冰等参数的全天候监测。
文档编号G01W1/02GK101701832SQ20091017544
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者吕玉祥, 张勇, 张彦涛, 杨星, 王韶华, 赵晓龙, 马维青 申请人:山西省电力公司阳泉供电分公司