专利名称：一种冗余输电线路运行工况在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测终端，尤其是涉及一种冗余输电线路运行工况在线监测装置。
背景技术：
1、装置用途2008年涉及到全国数省的冰灾造成电力系统几千基输电线路杆塔的损毁，给国家 和人民生活带来巨大损失，也让电力部门认识到必须采取有效的手段来监测和预防自然灾 害对电网的威胁。在这一历史背景与要求下，运用计算机技术、网络通信技术及自动化控制 技术研发生产的“输电线路在线运行工况监测装置”的投入运行对电网防灾减灾，提高安全 运行水平起到重要作用。该装置是将输电线路局部地区的气象、图像、线路杆塔载荷(导线重量、绝缘子倾 角)等数据实时采集分析，并通过公用移动通信网络(GPRS/3G)送往电网指挥中心。一旦 采集到的数据值越限，则立即生成自动报警信息，发出预警信号，为及时处理提供有效的辅 助决策。2、国内同类产品发展现状及存在缺陷目前，国内电力系统输电线路在线运行工况监测设备的技术水平参差不齐。由于 设备安装在(超)高压输电线路铁塔上(强磁场环境、日晒雨淋、高低温、腐蚀性气体与灰 尘)，现场运行环境非常恶劣，对设备技术性能，尤其是保持长期稳定运行要求非常严格。目 前运行的设备普遍存在的主要缺陷是(1)装置运行可靠性差现有装置都是采用独立电路工作单元构成的方式，也称 谓1+0无备份工作方式。一旦装置中某个主要元器件损坏，就会影响到整台设备正常工 作。据不完全统计，各主要生产厂家提供的设备，在安装后1个月内的正常在线运行率不足 60%。严重影响用户的正常使用。(2)装置结构组成复杂，不便施工与维护现有装置主体部分(俗称主机)一般采 用一体化结构，整个主机一旦组装完成后就是一个很难分割的主体，除非专业人士，否则难 以对其内部进行维修或更换操作。现有很多厂家，在设备出现问题后，需要将整个主机拆下 进行维修或更换，费时费工，维护十分不便。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、 维护方便的冗余输电线路运行工况在线监测装置。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种冗余输电线路运行工况在线监测装置，其特征在于，包括第一太阳能极板、第 二太阳能极板、第一蓄电池、第二蓄电池、第一电源板、第二电源板、切换控制板、第一主控 板、第二主控板、SIM卡、信号采集装置，所述的第一电源板与第一太阳能极板、第一蓄电池、切换控制板连接，所述的第二电源板与第二太阳能极板、第二蓄电池、切换控制板连接，所 述的切换控制板分别与第一主控板、第二主控板连接，所述的第一主控板通过SIM卡与第 二主控板连接，所述的信号采集装置分别与第一主控板、第二主控板连接。所述的信号采集装置包括摄像机/多路照相机、拉力传感器、倾角传感器、导线温 度传感器、绝缘子泄漏电流传感器、微气象传感器，所述的微气象传感器包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨 量传感器、大气压传感器。与现有技术相比，本实用新型具有可靠性高、维护方便等优点。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图1所示，一种冗余输电线路运行工况在线监测装置，包括第一太阳能极板3、 第二太阳能极板4、第一蓄电池1、第二蓄电池2、第一电源板5、第二电源板6、切换控制板 7、第一主控板8、第二主控板9、SIM卡10、信号采集装置，所述的第一电源板5与第一太阳 能极板3、第一蓄电池1、切换控制板7连接，所述的第二电源板6与第二太阳能极板4、第二 蓄电池2、切换控制板7连接，所述的切换控制板7分别与第一主控板8、第二主控板9连接， 所述的第一主控板8通过SIM卡10与第二主控板9连接，所述的信号采集装置分别与第一 主控板8、第二主控板9连接。所述的信号采集装置包括摄像机/多路照相机12、拉力传感 器13、倾角传感器14、导线温度传感器15、绝缘子泄漏电流传感器16、微气象传感器11，所 述的微气象传感器11包括温度传感器17、湿度传感器18、风速传感器19、风向传感器20、 雨量传感器21、大气压传感器22。本实用新型的供电单元、主控板均采用1+1主备份工作方式。特别是本装置与中 心站通信所必备SIM卡(手机卡)仅为单卡。本实用新型采用分项组合内胆式结构，即结 构上将整个系统分为三个部分外机箱、核心内胆、蓄电池。每部分都是相对独立的。核心 内胆和蓄电池通过螺丝、卡槽固定与机箱内，可以很方便的实现分离，不需要专业人士即可 执行拆装操作。各个航空头连接处皆用标签纸(颜色和名称)一一对应标明，保证不会插 错位置。各主要单元采用1+1的设计与运用极大的增强了设备的可靠性。以往的装置无论 是电源还是主控板一旦出现故障，都会造成装置退出使用。而采用此方式后，第一电源板5、 第二电源板6互为备份，第一主控板8、第二主控板9互为备份，极大的提高了装置运行可靠 性。可靠性计算分析如下(1) 1+0方式(现有的)的可靠性计算装置可靠性R :R = R (1) X R (2) X。。。R (η)其中R(n)第η个单元运行可靠性。[0025]对于整机设计中各单元可靠性分别为电源单元(含电源板、蓄电池和太阳能光伏板)可靠性为98%，主控单元可靠性为98 %，则整机可靠性为R(1+0) = R(电源)XR(主控单元)=98% X98%= 96%装置故障率F :F(1+0) = I-R(1+0) = 4%(2) 1+1方式(本实用新型)的可靠性计算 电源单元故障率F :F (电源1+1) = F (电源系统1) X F (电源系统2) = 5 % X 5 % =0. 25%电源单元可靠性R :R(1+1 电源)=I-F(电源 1+1) = 1-0. 25%= 99. 75%主控单元故障率F :F (主控1+1)=(主控单元1) X F (主控单元2) = 5 % X 5 % =0. 25%主控单元可靠性R :R(主控 1+1) = I-F(主控 1+1) = 1-0. 25%= 99. 75%整机可靠性为R :R(1+1) = R(l+1 电源)XR(1+1 主控)=99.97% X99. 97% = 99. 5%从计算分析表明采用1+1方式后，理论上系统的可靠性有了近数量级的提高。安 装后的运行实践证明，装置的运行率较以前的1+0方式的确有了极大的改善。主机“分项组合内胆式结构”的设计与运用极大的增强了设备的可维护性。而且这 种类似与保温杯式的“大盒套小盒”的方式也极大的增强了设备的防水、防潮、防腐、防暑、 防冻能力。当设备需要维护的时候，可以方便的将其内部的故障部分拆下更换，而无需更换 整个主机。
权利要求一种冗余输电线路运行工况在线监测装置，其特征在于，包括第一太阳能极板、第二太阳能极板、第一蓄电池、第二蓄电池、第一电源板、第二电源板、切换控制板、第一主控板、第二主控板、SIM卡、信号采集装置，所述的第一电源板与第一太阳能极板、第一蓄电池、切换控制板连接，所述的第二电源板与第二太阳能极板、第二蓄电池、切换控制板连接，所述的切换控制板分别与第一主控板、第二主控板连接，所述的第一主控板通过SIM卡与第二主控板连接，所述的信号采集装置分别与第一主控板、第二主控板连接。
2.根据权利要求1所述的一种冗余输电线路运行工况在线监测装置，其特征在于，所 述的信号采集装置包括摄像机/多路照相机、拉力传感器、倾角传感器、导线温度传感器、 绝缘子泄漏电流传感器、微气象传感器，
3.根据权利要求2所述的一种冗余输电线路运行工况在线监测装置，其特征在于，所 述的微气象传感器包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、大 气压传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种冗余输电线路运行工况在线监测装置，包括第一太阳能极板、第二太阳能极板、第一蓄电池、第二蓄电池、第一电源板、第二电源板、切换控制板、第一主控板、第二主控板、SIM卡、信号采集装置，所述的第一电源板与第一太阳能极板、第一蓄电池、切换控制板连接，所述的第二电源板与第二太阳能极板、第二蓄电池、切换控制板连接，所述的切换控制板分别与第一主控板、第二主控板连接，所述的第一主控板通过SIM卡与第二主控板连接，所述的信号采集装置分别与第一主控板、第二主控板连接。与现有技术相比，本实用新型具有可靠性高、维护方便等优点。
文档编号G01D21/02GK201708582SQ20102020134
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者俞国勤, 刘理华, 果民先, 胡益忠 申请人:上海欣影电力科技发展有限公司;上海市电力公司