一种基于光幕传感器的输电线路舞动轨迹标定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输变电设备检测技术领域，尤其涉及一种基于光幕传感器的输电线路舞动轨迹标定系统。
【背景技术】
[0002]输电线路舞动是指在外界非平衡应力的作用下，输电线路产生低频率(0.1HZ-5HZ)、大幅度(可达1m以上)的振动现象。当室外的输电线路发生舞动时，经常会造成输电杆塔上的金具损毁、输电线路相间闪络等事故，严重时输电线路的舞动会造成输电杆塔倒塌等大型事故。因此，对输电线路舞动进行监测具有重要的实用价值与经济意义。
[0003]目前，输电线路舞动的监测主要利用加速度传感器系统以及摄像头配合数字图像处理系统。加速度传感器系统是将加速度传感器附在输电线路表面，当输电线路发生舞动时，加速度传感器将加速度信息通过以太网发送给计算机系统，计算机对加速度信息进行积分获得输电线路的舞动信息，这种方法在积分的过程中受初值的干扰较大，且加速度传感器易受输电线路的干扰，准确性较差。摄像头与数字图像处理系统的配合是将摄像头安装在输电线路杆塔上，将拍得的输电线路舞动照片通过无线传输系统发送到计算机并利用数字图像处理系统进行处理，从而得到输电线路的舞动轨迹。这种方法只能实现定性监测且准确度较低。
[0004]为了能够准确掌握线路舞动轨迹信息，亟需一种采用直接位移量手段的线路舞动轨迹测量系统。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于光幕传感器的输电线路舞动轨迹标定系统，能够对室内舞动机所驱动的输电线路的舞动轨迹实现高灵敏度的采集标定，具有采集精度高、采集误差较小的优点，保证了输电线路舞动轨迹标定数据的连续性与完整性，能够为后续监控分析系统进行输电线路舞动轨迹绘制提高数据支持。
[0006]本实用新型采用下述技术方案:
[0007]—种基于光幕传感器的输电线路舞动轨迹标定系统，包括光幕传感器系统、信号调理转换系统、数据采集转换系统和数据传输系统；
[0008]所述的光幕传感器系统包括横向光幕传感器子系统和纵向光幕传感器子系统，横向光幕传感器子系统由多组横向光幕传感器组成，多组横向光幕传感器的发射端和多组横向光幕传感器的接收端分别通过固定装置固定在输电线路舞动范围的上下两侧；纵向光幕传感器子系统由多组纵向光幕传感器组成，多组纵向光幕传感器的发射端和多组纵向光幕传感器的接收端分别通过固定装置固定在输电线路舞动范围的左右两侧；多组横向光幕传感器接收端和多组纵向光幕传感器接收端的信号输出端分别连接信号调理转换系统的信号输入端；
[0009]所述的信号调理转换系统用于将多组横向光幕传感器接收端和多组纵向光幕传感器接收端输出的电平信号经调理和转换变为标准电平信号，信号调理转换系统的信号输出端连接数据采集转换系统的信号输入端；
[0010]所述的数据采集转换系统用于对接收到的标准电平信号进行采集，数据采集转换系统的信号输出端连接数据传输系统的信号输入端；
[0011]所述的数据传输系统用于将数据采集转换系统输出的信号发送至监控分析系统。
[0012]还包括隔离保护系统，隔离保护系统用于实现电气隔离，隔离保护系统的信号输入端连接信号调理转换系统的信号输出端，隔离保护系统的信号输出端连接数据采集转换系统的信号输入端。
[0013]所述的固定装置包括固定板，固定板上部和下部分别设置有光幕传感器顶部固定板和尾部固定板，光幕传感器的上下两端分别于固定在顶部固定板和尾部固定板上。
[0014]所述的光幕传感器与顶部固定板和尾部固定板转动连接，顶部固定板或尾部固定板上设置有光幕传感器周向角度调整装置。
[0015]所述的横向光幕传感器的发射端和接收端分别利用两套固定装置对应固定在输电线路舞动范围的上下两侧；纵向光幕传感器的发射端和接收端分别利用两套固定装置对应固定在输电线路舞动范围的左右两侧。
[0016]所述的横向光幕传感器和纵向光幕传感器的数量和为30个。
[0017]所述的横向光幕传感器和纵向光幕传感器由直流电源模块供电。
[0018]本实用新型具有如下优点:
[0019]1.测量速度快。由于采用光幕传感器对输电线路舞动轨迹进行采集标定，光幕传感器的测量结果经信号调理系统与数据采集系统后直接输入计算机内，与传统的基于数字图像处理技术相比，能极大地提高输电线路舞动轨迹测量速度；且属于对输电线路直接位移进行采集，相比于加速度传感器系统不需要积分运算过程，从而提升线路舞动轨迹测量系统的工作效率。
[0020]2.测量误差小。输电线路舞动轨迹测量系统能如实有效地采集输电线路的舞动轨迹信息，当输电线路只发生扭转时，传统的加速度传感器会依旧产生位移变化而产生较大的轨迹误差，而使用光幕传感器可以在很大程度上减小该方面的误差，并且没有积分过程，从而使测量结果更加精确。
[0021]3.测量实时性好。输电线路舞动轨迹测量系统能跟随输电线路舞动迅速输出，数据采集卡较高的采样率及光幕传感器的输出频率保证了测量系统跟得上输电线路的位移变化，从而能真实地反映输电线路的舞动轨迹。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的原理框图；
[0023]图2为本实用新型中固定装置与纵向光幕传感器的安装结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和实施例对本实用新型作以详细的描述:
[0025]如图1至图2所示，本实用新型所述的基于光幕传感器的输电线路舞动轨迹标定系统，包括光幕传感器系统、信号调理转换系统、数据采集转换系统和数据传输系统；
[0026]所述的光幕传感器系统包括横向光幕传感器子系统和纵向光幕传感器子系统，横向光幕传感器子系统由多组横向光幕传感器组成，多组横向光幕传感器的发射端和多组横向光幕传感器的接收端分别通过固定装置固定在输电线路舞动范围的上下两侧。纵向光幕传感器子系统由多组纵向光幕传感器组成，多组纵向光幕传感器的发射端和多组纵向光幕传感器的接收端分别通过固定装置固定在输电线路舞动范围的左右两侧。多组横向光幕传感器和多组纵向光幕传感器位置的设计，能够保证输电线路在舞动过程中的任一位置，总能对横向光幕传感器或纵向光幕传感器所发射的光束进行切割，实现本实用新型对输电线路舞动轨迹信号有效实时的采集。多组横向光幕传感器接收端和多组纵向光幕传感器接收端的信号输出端分别连接信号调理转换系统的信号输入端。横向光幕传感器和纵向光幕传感器由直流电源模块供电。
[0027]本实用新型中，固定装置包括固定板1，固定板I上部和下部分别设置有光幕传感器顶部固定板2和尾部固定板3，光幕传感器(横向光幕传感器或纵向光幕传感器)的上下两端分别于固定在顶部固定板2和尾部固定板3上。为了能够对所固定的光幕传感器(横向光幕传感器或纵向光幕传感器)进行角度的微调，本实用新型中所固定的光幕传感器(横向光幕传感器或纵向光幕传感器)与顶部固定板2和尾部固定板3转动连接，顶部固定板2或尾部固定板3上设置有光幕传感器周向角度调整装