一种输电线路微气象与覆湿雪监测系统的制作方法

本实用新型属于输电线路监测技术领域，尤其是一种输电线路微气象与覆湿雪监测系统。

背景技术：

近年全球气候变化导致我国易覆冰雪区域北移，华北地区输电线路覆湿雪现象增加，国网防灾减灾中心开展了对输电线路覆冰预报预警工作。为进一步保证输电线路的安全运行，电力部门对部分线路进行了输电线路外绝缘防冰雪改造，改造采用具有加大伞裙的复合防冰雪绝缘子，并且保持悬垂串为双串设计。在一些极端或特殊气候地区采用了防冰雪复合绝缘子，利用该“加大伞+大伞+小伞”伞型的绝缘子，降低了相邻伞裙的覆冰雪量(冰雪桥接度)以隔断闪络过程中的电弧，改善线路抗冰雪设计、防止风偏、防掉串能力。

国内尚无针对华北地区(特别是2015年-2018年以来北京、天津、冀北、河北南部等地区)覆湿雪闪络的特殊故障开展预测技术研究，华北沿海重污地区输电线路覆湿雪特征、天津地区典型微地形、微气象与区域气象参数等多种因素关系尚无综合考虑。地域及地理环境的复杂多变引起气候条件相差甚远，对架空输电线路安全稳定运行造成极大考验。特殊地理环境产生的特殊气候条件与周边的环境有明显关系，如山峰、丘陵、盆地、水系等，这些特殊地理环境会影响输电线路正常运行，恶劣条件甚至严重损坏输电线路，造成巨大的经济损失。为了保证输电线路的正常运行，输电线路微气象在线监测系统应运而生。输电线路微气象在线监测系统是专门为电力企业、小气候观测、流动气象观测哨、季节性生态监测等开发生产的多要素自动气象站。通过微气象在线监测输电线路走廊局部的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压等参数，将监测信息发送给远程监控中心开展进一步分析与评估。

现有输电线路微气象监测系统是采用不同的传感器将不同的气象参数进行采集。这样的工作方式需要多种的传感器用以采集不同的气象参数，设备配件多，安装复杂；上传的数据以数字形式显示，工作人员无法直观地掌握现场实际的气象状况，无法采取有效措施解决处理所出现的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、性能稳定、安装方便且集成度高的输电线路微气象与覆湿雪监测系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种输电线路微气象与覆湿雪监测系统，包括电源装置、覆湿雪监测装置、中央控制装置、微气象监测装置、通讯装置和辅助装置，所述辅助装置包括云台、电源装置输出电源电缆、电源装置通讯电缆、微气象监测装置电源电缆和微气象监测装置通讯电缆，所述电源装置、覆湿雪监测装置和中央监控装置安装在云台上，所述电源装置通过电源装置输出电源电缆和电源装置通讯电缆与中央控制装置相连接，所述中央控制装置与覆湿雪监测装置直接相连接，所述中央控制装置通过微气象监测装置电源电缆及微气象监测装置通讯电缆与微气象监测装置相连接，所述中央控制装置通过通讯装置与远程主服务器相连接实现远程通讯功能。

所述电源装置输出电源电缆和电源装置通讯电缆外设有电源与通讯电缆屏蔽管。

所述电源装置包括太阳能板、储能锂电池、电源控制模块及通讯模块，电源控制模块分别与太阳能板、储能锂电池及通讯模块相连接。

所述太阳能板尺寸为50cm×50cm，有效发电板尺寸为46.8cm×46.8cm，电源输出为12v，最大功率为24w。

所述覆湿雪监测装置前端设有覆湿雪监测镜头且内部设有覆湿雪监测控制板，覆湿雪监测控制板通过覆湿雪监测镜头采集覆湿雪的状态并通过边缘计算方式获得覆雪厚度，该覆湿雪监测控制板与中央控制装置相连接实现数据交互功能。

所述微气象监测装置包括微气象监测装置定位与屏蔽盖、微气象监测传感器保护罩、微气象六要素监测传感器单元和气象监测装置散热口，所述微气象监测传感器保护罩安装在微气象六要素监测传感器单元的上端，所述微气象监测装置定位与屏蔽盖安装在微气象监测传感器保护罩的上端，所述气象监测装置散热口安装在微气象六要素监测传感器单元的下端，所述微气象六要素监测传感器单元与中央控制装置相连接实现数据交互功能。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型将微气象监测装置、覆湿雪监测装置结合在一起并安装在输电线路杆塔上，能够实时采集输电线路微气象与覆湿雪信息，并将监测数据上传至远程主服务器中，有利于开展重污地区典型微气象条件下输电线路覆湿雪规律、覆湿雪闪络预测研究，为沿海重污区输电线路的安全运行奠定基础，具有结构紧凑、性能稳定、实时性强、安全可靠且安装使用方便等特点。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型的控制关系示意图；

图中，1-电源装置、2-电源与通讯电缆屏蔽管、3-云台、4-覆湿雪监测装置、5-覆湿雪监测镜头、6-中央控制装置、7-电源装置输出电源电缆、8-电源装置通讯电缆、9-微气象监测装置电源电缆、10-微气象监测装置通讯电缆、11-微气象监测装置定位与屏蔽盖、12-微气象监测传感器保护罩、13-微气象六要素监测传感器单元、14-微气象监测装置、15-微气象监测装置散热口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

一种输电线路微气象与覆湿雪监测系统，如图1及图2所示，包括电源装置1、覆湿雪监测装置4、中央控制装置6、微气象监测装置14、通讯装置和辅助装置，所述中央控制装置分别与电源装置、覆湿雪监测装置、微气象监测装置和通讯装置相连接。所述辅助装置包括云台3、电源与通讯电缆屏蔽管2、电源装置输出电源电缆7、电源装置通讯电缆8、微气象监测装置电源电缆9和微气象监测装置通讯电缆10，所述电源装置、覆湿雪监测装置和中央监控装置安装在云台上，所述电源装置通过电源装置输出电源电缆和电源装置通讯电缆与中央控制装置相连接，在电源装置输出电源电缆和电源装置通讯电缆外设有电源与通讯电缆屏蔽管2；所述中央控制装置通过微气象监测装置电源电缆及微气象监测装置通讯电缆10与微气象监测装置相连接。所述通讯装置采用有线或无线方式与远程主服务器相连接实现远程通讯功能。

所述电源装置实现对整个系统的供电功能。该电源装置包括太阳能板、储能锂电池、电源控制模块及通讯模块，其中电源控制模块、通讯模块安装在太阳能板背面。太阳能板尺寸为50cm×50cm，有效发电板尺寸46.8cm×46.8cm，电源输出12v，最大功率24w。所述电源控制模块采用最大功率点跟踪技术(mppt)获取最大光能输入，该电源控制模块控制太阳能板对储能锂电池进行充电管理，并且控制储能锂电池输出直流电源为整个系统供电，同时电源控制模块通过通讯模块与中央控制装置相连接并在中央控制装置的控制下工作。

所述中央控制装置采用微处理器控制电路，实现对电源装置、覆湿雪监测装置、中央控制装置、微气象监测装置和通讯装置控制管理功能。

所述覆湿雪监测装置前端设有覆湿雪监测镜头5且内部设有覆湿雪监测控制板，覆湿雪监测控制板通过覆湿雪监测镜头采集覆湿雪的状态并通过边缘计算方式获得覆雪厚度，覆湿雪监测控制板与中央控制装置相连接实现数据交互功能。

微气象监测装置包括微气象监测装置定位与屏蔽盖11、微气象监测传感器保护罩12、微气象六要素监测传感器单元13、气象监测装置散热口15，所述微气象监测传感器保护罩安装在微气象六要素监测传感器单元的上端，所述微气象监测装置定位与屏蔽盖安装在微气象监测传感器保护罩的上端，所述气象监测装置散热口安装在微气象六要素监测传感器单元的下端，所述微气象六要素监测传感器单元与中央控制装置相连接实现数据交互功能。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。