基于gps架空输电线路全天候弧垂观测控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统，其特征在于：它包括导线张力测量传感器、导线最低点GPS测量仪和地面工作站；导线张力测量传感器与紧线装置或挂线侧串联于导线上；导线最低点GPS测量仪通过铁塔横担安装的滑轮送抵导线最低点处并通过导线滑轮附着在导线上；导线张力测量传感器和导线最低点GPS测量仪分别通过无线传输与地面工作站互通信息，地面工作站为笔记本电脑；笔记本电脑内安装有GPS测量单元Ⅰ、气温风速测量单元、无线收发模块Ⅲ。本实用新型有效地解决输电线路雾天无法通视而影响弧垂测量面临的困难和问题，与传统测量仪器相比更加简便操作易行，测量精确度和准确度更高。
【专利说明】基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种观测控制系统，尤其涉及一种基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统。
【背景技术】
[0002]架空输电线路架线弧垂控制是工程质量的一项重要指标。现行架线弧垂观测主要是借助经纬仪、弛度板等仪器和工具，应用平行四边形法、异形四边形法，在档端、档外、档内、档侧，通过几何的方法进行观测与控制，前提是需要有良好的通视条件；但在架线施工中受天气因素影响较大，尤其是冬季大雾天气透视条件较差情况下，无法进行弧垂观测，且造成大量窝工，影响施工效率和工程进度；且操作繁琐、测量精度和准确度较低业务GPS定位功能；因此需要一种不受天气环境的影响优于经纬仪、弛度板等仪器和工具的基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统。
实用新型内容
[0003]为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型公开了一种基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统。
[0004]为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统，它包括导线张力测量传感器、导线最低点GPS测量仪和地面工作站；
[0005]导线张力测量传感器与紧线装置或挂线侧串联于导线上；导线最低点GPS测量仪通过铁塔横担安装的滑轮送抵导线最低点处并通过导线滑轮附着在导线上；导线张力测量传感器和导线最低点GPS测量仪分别通过无线传输与地面工作站互通信息，地面工作站为笔记本电脑；笔记本电脑内安装有GPS测量单元1、气温风速测量单元、无线收发模块III。
[0006]导线张力测量传感器包括导线张力测量传感器机壳、力学测量传感器、CPU 1、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I ;力学测量传感器、CPU 1、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I均安装在导线张力测量传感器机壳内；CPU I分别与力学测量传感器、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I相连接；力学测量传感器与数模转换模块I相连接；无线收发模块I通过无线传输与安装有无线收发模块III的地面工作站相连。
[0007]导线最低点GPS测量仪包括导线最低点GPS测量仪机壳、GPS测量单元II XPU I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口 II ；GPS测量单元I1、CPU I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口均安装在导线最低点GPS测量仪机壳内；CPU II分别与GPS测量单元I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口 II相连接；GPS测量单元II与数模转换模块II相连；无线收发模块II通过无线传输与安装有无线收发模块III的地面工作站相连。[0008]本实用新型以现代力学测量技术、GPS测量技术、无线通讯技术和计算机技术发展为依托，有效地解决输电线路雾天无法通视而影响弧垂测量面临的困难和问题，与传统测量仪器相比更加简便操作易行，测量精确度和准确度更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0010]图1为本实用新型的导线张力测量传感器和地面工作站的连接示意框图。
[0011]图2为本实用新型的导线最低点GPS测量仪和地面工作站的连接示意框图。
【具体实施方式】
[0012]如图1、图2所示，本实用新型主要包括导线张力测量传感器、导线最低点GPS测量仪和地面工作站；导线张力测量传感器与紧线装置或挂线侧串联于导线上，导线最低点GPS测量仪通过铁塔横担安装的滑轮送抵导线最低点处并通过导线滑轮附着在导线上，导线张力测量传感器和导线最低点GPS测量仪分别通过无线传输与地面工作站互通信息，地面工作站为笔记本电脑，且具有施工现场气温、风速、地理位置参数测量功能；笔记本电脑内安装有GPS测量单元1、气温风速测量单元、无线收发模块III。
[0013]如图1所示，导线张力测量传感器包括导线张力测量传感器机壳、力学测量传感器、CPU 1、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I ;力学测量传感器、CPU 1、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I均安装在导线张力测量传感器机壳内，CPU I分别与力学测量传感器、无线收发模块
1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I相连接，力学测量传感器与数模转换模块I相连接，无线收发模块I通过无线传输与安装有无线收发模块III的地面工作站相连。
[0014]如图2所示，导线最低点GPS测量仪包括导线最低点GPS测量仪机壳、GPS测量单元I1、CPU I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口 II ；GPS测量单元I1、CPU I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口均安装在导线最低点GPS测量仪机壳内；CPU II分别与GPS测量单元I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口 II相连接，GPS测量单元II与数模转换模块II相连，无线收发模块II通过无线传输与安装有无线收发模块III的地面工作站相连。
[0015]导线张力测量传感器，由施工人员串联在紧线侧，紧线装置与导线间、每根必须串联一个导线张力测量传感器。
[0016]导线最低点GPS测量仪的安装在根据架线弧垂原理确定的观测档(一般一段架线段中有I至2个观测档、最多不超过3个)，由高空作业人员攀登至铁塔横担下方的导线上，通过滑轮的作用，将导线最低点GPS测量仪送抵导线最低点处，地面工作站可以收到导线最低点GPS测量仪发回的导线最低点坐标数据。一相或一极，根据不同电压等级，有的只有I根导线，有的有多个分裂导线，一般分裂数在I至8分裂。每根分裂导线上均需安装一个导线最低点GPS测量仪。地面工作站(笔记本电脑)将导线张力测量传感器和导线最低点GPS测量仪，通过无线通讯传回各分裂导线张力、最低点坐标数据以及温度、风速等气象参数，进行数据计算处理和图形显示，实时进行弧垂测量与控制。
[0017]本实用新型将现代力学测量技术、无线通讯技术以及GPS技术，应用于架空输电线路架线弧垂控制，带来传统方法和工艺的变革，不仅克服了雾天无法通视的影响，而更加有助于提升架线施工工艺，提高劳动效率，提高弧垂控制精度。目前国际上和国内还没有类似的基于力学测量和GPS定位技术原理应用于架空输电线路架线弧垂控制的工艺与装置。利用该系统可以实现全天候条件下架线弧垂控制，既实用有效，又容易制造生产，完全可以替代架线施工中传统的基于经纬仪的弧垂控制装置。
[0018]导线的状态方程式确立了不同温度状态下，导线弧垂、应力之间的内在关系。即特定的应力对应于特定的弧垂。将传统的通过几何方法测量弧垂转化为通过导线张力和GPS显示导线实际位置来直接控制。导线张力和GPS显示导线实际位置二者相互印证，确保施工弧垂准确。
[0019]本实用新型针对高压架空输电线路特别是超高压和特高压输电线路架线施工弧垂测量面临的困难和问题，以现代力学测量技术、GPS测量技术、无线通讯技术和计算机技术发展为依托，有效地解决输电线路雾天无法通视而影响弧垂测量面临的困难和问题，与传统测量方法相比更加简便操作易行，测量精确度和准确度更高。本实用新型又容易制造生产，也方便实际的操作。本实用新型适用于35kV?500kV直至IOOOkV以及±800kV输电线路的架线弧垂控制。
【权利要求】
1.一种基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统，其特征在于:它包括导线张力测量传感器、导线最低点GPS测量仪和地面工作站； 所述导线张力测量传感器与紧线装置或挂线侧串联于导线上；所述导线最低点GPS测量仪通过铁塔横担安装的滑轮送抵导线最低点处并通过导线滑轮附着在导线上；所述导线张力测量传感器和导线最低点GPS测量仪分别通过无线传输与地面工作站互通信息，地面工作站为笔记本电脑；所述笔记本电脑内安装有GPS测量单元1、气温风速测量单元、无线收发模块III。
2.根据权利要求1所述的基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统，其特征在于:所述导线张力测量传感器包括导线张力测量传感器机壳、力学测量传感器、CPU 1、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I ;所述力学测量传感器、CPU 1、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口 I均安装在导线张力测量传感器机壳内；所述CPU I分别与力学测量传感器、无线收发模块1、电源模块1、存储器1、数模转换模块1、在线编程接口I相连接；所述力学测量传感器与数模转换模块I相连接；所述无线收发模块I通过无线传输与安装有无线收发模块III的地面工作站相连。
3.根据权利要求1所述的基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统，其特征在于:所述导线最低点GPS测量仪包括导线最低点GPS测量仪机壳、GPS测量单元I1、CPU I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口 II ;所述GPS测量单元II XPU I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口均安装在导线最低点GPS测量仪机壳内；所述CPU II分别与GPS测量单元I1、无线收发模块I1、电源模块I1、存储器I1、数模转换模块I1、在线编程接口II相连接；所述GPS测量单元II与数模转换模块II相连；所述无线收发模块II通过无线传输与安装有无线收发模块III的地面工作站相连。
【文档编号】G01L5/04GK203534752SQ201320647853
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】不公告发明人 申请人:北京慧峰仁和科技股份有限公司