输电线动弯应变量测量系统及方法_2

文档序号:8920482阅读:来源:国知局
量方法用于输电线动弯应变量测量系统,所述系统包括固定在待测导线上的线夹、第一测量单元及处理器,所述第一测量单元设置于距所述线夹预定距离处,所述第一测量单元包括第一两轴加速度传感器。采集步骤,所述第一两轴加速度传感器采集位于距线夹预设距离处Y轴与Z轴上的加速度gyl (n)、gzl (η)。数据处理步骤,所述处理器将采集到的加速度gyl (n)、gzl (η)进行数据处理得到距所述线夹预设距离处的动弯应变量。
[0016]进一步地,上述输电线动弯应变量测量方法中所述输电线动弯应变量测量系统还包括第二测量单元,所述的第二测量单元设置于所述线夹处,所述第二测量单元包括第二两轴加速度传感器。所述采集步骤中,所述第二两轴加速度传感器还与所述第一两轴加速度传感器同步采集线夹处Y轴与Z轴上的加速度gy2 (n)、gz2(n)。所述数据处理步骤中,所述处理器还将采集到线夹与距线夹预设距离处的数据处理得到距线夹预设距离处相对于线夹处的相对动弯应变量。
[0017]进一步地,上述输电线动弯应变量测量方法。所述同步采集的采集频率满足奈奎斯特采样定律。满足奈奎斯特采样定律的采样频率能完整保留原始信号信息,防止采样信息失真。
【附图说明】
[0018]为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是现有技术中导线微风振动测量装置的机构示意图;
[0020]图2是本发明提供的导线微风振动测量系统测量位置关系示意图;
[0021]图3是本发明提供的导线微风振动测量系统第一实施方式的结构框图;
[0022]图4是本发明提供的导线微风振动测量系统第二实施方式的结构框图;
[0023]图5是本发明提供的导线微风振动测量系统第三实施方式的结构框图;
[0024]图6是本发明提供的导线微风振动测量系统第四实施方式的结构框图;
[0025]图7是本发明提供的导线微风振动测量系统第五实施方式的结构框图;
[0026]图8是本发明中处理器的模块图;
[0027]图9是本发明提供的导线微风振动测量系统第六实施方式的结构框图;
[0028]图10是本发明提供的导线微风振动测量方式的流程图。
[0029]其中,附图标记汇总如下:
[0030]线夹201 ;待测导线202 ;待测位置203 ;输电线动弯应变量测量系统300 ;第一测量单元310 ;第一两轴加速度传感器312 ;第一处理器314 ;第一存储器316 ;第一无线收发器318 ;第二测量单元320 ;第二两轴加速度传感器322 ;第二处理器324 ;第二存储器326 ;第二无线收发器328 ;处理器330 ;傅里叶变换模块332 ;矢量合并模块334 ;动弯应变值计算模块336 ;测量主机单元340 ;第三处理器344 ;第三存储器346 ;第三无线收发器348 ;存储器350 ;后台服务单元360。
【具体实施方式】
[0031]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0032]参照图2,线夹201位于待测导线202的一侧上,距线夹201距离为Xa处为待测位置203。建立一个三维空间坐标系,其中以待测导线202的延伸方向为X轴。在本发明中所涉及的X/Y/Z轴方向均是由上述三维空间坐标系确定的方向。微风振动的振动参量可分为沿Y轴方向的振动参量与沿Z轴方向的振动参量。具体地,在本发明中上述振动参量主要指振动加速度。
[0033]参照图2及图3,本发明实施例提供的输电线动弯应变量测量系统300,包括固定在待测导线202上的线夹201。于本发明实施例中,所述输电线动弯应变量测量系统300还包括第一测量单元310及处理器330。所述第一测量单元310设置于距所述线夹预定距离Xa处,所述第一测量单元310包括第一两轴加速度传感器312,所述第一两轴加速度传感器312采集距所述线夹201为预定距离Xa处Y轴与Z轴方向上的振动加速度。所述处理器330将所述第一两轴加速度传感器312采集的振动加速度进行数据处理得到距所述线夹201预定距离Xa处的动弯应变量。
[0034]采用两轴速度传感器替代现有技术中利用应变片的测量,不仅可以避免有损测量的不精确的问题,而且利用两轴速度传感器进行两个方向的振动加速度测量,计算出的振动幅度相对于现有技术中由单方向上直接测量振动幅度的方法更加精确,进而计算出的动弯应变值更加精确。
[0035]结合图2及图4,本发明实施例提供的输电线动弯应变量测量系统300进一步还可以包括第二测量单元320。所述的第二测量单元320设置于所述线夹201处,所述第二测量单元320包括第二两轴加速度传感器322。所述第二两轴加速度传感器322采集所述线夹201处Y轴与Z轴方向上的振动加速度。所述处理器330将所述第一两轴加速度传感器312及第二两轴加速度传感器322采集的加速度进行数据处理,得到距所述线夹201预定距离Xa处相对于所述线夹201处的相对动弯应变量。
[0036]通过对所述线夹201与距线夹201预设距离Xa处的振动加速度进行测量和处理可以精确测量出距线夹201预设距离Xa处相对于线夹201处的动弯应变量的相对值。因线夹201处存在振动,精确测量出距线夹201预设距离Xa处相对于线夹201处的动弯应变量的相对值更能体现出导线的疲劳程度,所以其表征的动弯应变量的相对值更切合实际更精确。
[0037]参照图5,本发明实施例提供的所述输电线动弯应变量测量系统300还可以包括存储器350。其用于存储所述第一测量单元310及第二测量单元320采集的振动加速度、经过处理器330数据处理后振动加速度对应的频域幅值、动弯应变量及相对动弯应变值。所述存储器350可以全部或者部分设置于所述输电线动弯应变量测量系统300中的其它组成部分中。结合图5及图9为一【具体实施方式】中存储器350包括:第一存储器316、第二存储器326及第三存储器346。所述第一存储器316设置于所述第一测量单元310,所述第二存储器326设置于所述第二测量单元320,所述第三存储器346设置于所述测量主机单元340。
[0038]存储器350能循环存储30天以上的数据信息,可有效防止因通讯链路出现故障时数据丢失。
[0039]同时参照图6及图9。本发明实施例提供的所述输电线动弯应变量测量系统300还可以包括测量主机单元340,所述第一测量单元310还包括第一无线收发器318,所述第二测量单元320还包括第二无线收发器328,所述测量主机单元340包括第三无线收发器348。测量主机单元340以一定的时间间隔通过第三无线收发器348同时与所述第一测量单元310的第一无线收发器318及所述第二测量单元320的第二无线收发器328通信发送采集数据命令,所述测量主机单元340通过第三无线收发器348与所述第一测量单元310的第一无线收发器318及所述第二测量单元320的第二无线收发器328通信接收来自第一测量单元310及第二测量单元320的数据。如此,实现测量主机单元340对第一测量单元310及第二测量单元320的采集数据命令的发送,同时第一测量单元310及第二测量单元320也向测量主机单元发送振动加速度、振动加速度对应的频域幅值、动弯应变量及相对动弯应变量。
[0040]测量主机单元340以一定的时间间隔通过第三无线收发器348同时与所述第一测量单元310的第一无线收发器318及所述第二测量单元320的第二无线收发器328通信发送采集数据命令,保证第一测量单元310与第二测量单元320测量数据的同步性,保证测量结果的准确性。
[0041]参照图7,本发明实施例提供的所述输电线动弯应变量测量系统300进一步可以包括后台服务单元360,所后台服务单元360接收并存储所述测量主机单元340通过第三无线收发器348发送的动弯应变量或相对动弯应变量。
[0042]后台服务单元360接收到动弯应变量或相对动弯应变量供工作人员查看,方便工作人员及时了解待测导线的疲劳状况,以便工作人员及时检修。
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