一种输电线路导线覆冰实时监控系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204374751 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.06.03

(21)申请号 201520055237.X(22)申请日 2015.01.27

(73)专利权人武汉大学

地址430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武

汉大学(72)发明人周洪 陈晶

(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务

所(特殊普通合伙) 42222

代理人薛玲(51)Int.Cl.

G05B 19/418(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

一种输电线路导线覆冰实时监控系统(57)摘要

本实用新型公开了一种输电线路导线覆冰实时监控系统，包括现场监控模块、线路监控分机、高压取电模块、监控中心主机、通信模块；高压取电模块安装在输电线路导线上，为现场监控模块和线路监控分机提供电力；现场监控模块由若干覆冰传感器组成，设置在输电线路导线上，负责收集输电线路导线覆冰情况的数据，将数据发送给线路监控分机，线路监控分机利用通信模块将各个现场监控模块采集的数据无线传输给监控中心主机。本实用新型具有体积小，易安装，数据收集全面准确，并可实时收集数据的特点。该系统的以上优点使得其对于全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率，保障安全、优质、可靠的电力供应，具有重大意义。 C N 2 0 4 3 7 4 7 5 1 U CN 204374751 U

权 利 要 求 书

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1.一种输电线路导线覆冰实时监控系统，其特征在于：包括现场监控模块、线路监控分机、高压取电模块、监控中心主机、通信模块；所述的高压取电模块安装在输电线路导线上，为所述的现场监控模块和线路监控分机提供电力；所述的现场监控模块由若干覆冰传感器组成，设置在输电线路导线上，负责收集输电线路导线覆冰情况的数据，将数据发送给所述的线路监控分机，所述的线路监控分机利用所述的通信模块将各个现场监控模块采集的数据无线传输给所述的监控中心主机。

2.根据权利要求1所述的输电线路导线覆冰实时监控系统，其特征在于：所述的输电线路导线覆冰情况数据包括输电线路导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度参数。

3.根据权利要求1所述的输电线路导线覆冰实时监控系统，其特征在于：所述的高压取电模块通过电磁感应取电并转换成所需电压供给现场监控模块和线路监控分机使用。

4.根据权利要求1所述的输电线路导线覆冰实时监控系统，其特征在于：所述的线路监控分机主要包括监控分机主机、数据采集与预处理模块、电源模块和无线数据传输模块；所述的监控分机主机的主CPU模块EPCS-6960是基于S3C2440A处理器的EPIC标准尺寸工控机主板，所述的数据采集与预处理模块负责收集并存储现场监控模块发送过来的数据；所述的电源模块在线路监控分机外部电路断电的情况下为线路监控分机提供电能，保障线路监控分机的实时运行，所述的线路监控分机通过所述的无线数据传输模块与所述的监控中心主机无线通信。

5.根据权利要求1所述的输电线路导线覆冰实时监控系统，其特征在于：所述的通信模块为ZWG-23A或ZWG-03A。

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说 明 书

一种输电线路导线覆冰实时监控系统

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技术领域

[0001]

本实用新型属于智能电网技术领域，具体涉及一种输电线路导线覆冰实时监控系

统。背景技术

所谓智能电网，就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化，即\"坚强的智能电网（Strong Smart Grid）\"。

[0003] 然而输电线路在运行过程中会因自然条件的作用而发生多种灾害事故，寒冬线路覆冰就是其中危害较为严重的一种。许多地区因冻雨覆冰而使输电线路的荷重增加，造成断线、倒杆(塔)、闪络等事故，给社会造成了巨大的经济损失。[0004] 目前，国内外的研究人员对架空线路输电导线覆冰现象进行了大量研究，在导线覆冰防治等领域取得了卓有成效的成果。在导线覆冰监测方面也有许多方案及设备。但现有的监测系统大多体积大、准确度低、不易安装和扩展。

[0002]

实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是通过安装新型的导线覆冰监控系统，实现对电网线路的实时覆冰状态的快速高效的监控与数据收集。无需监控人员进入现场，只需充分利用该监控系统收集反馈的数据即可实时全面的掌握被监控线路的覆冰状态。[0006] 本实用新型所采用的技术方案是：一种输电线路导线覆冰实时监控系统，其特征在于：包括现场监控模块、线路监控分机、高压取电模块、监控中心主机、通信模块；所述的高压取电模块安装在输电线路导线上，为所述的现场监控模块和线路监控分机提供电力；所述的现场监控模块由若干覆冰传感器组成，设置在输电线路导线上，负责收集输电线路导线覆冰情况的数据，将数据发送给所述的线路监控分机，所述的线路监控分机利用所述的通信模块将各个现场监控模块采集的数据无线传输给所述的监控中心主机。[0007] 作为优选，所述的输电线路导线覆冰情况数据包括输电线路导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度参数。[0008] 作为优选，所述的高压取电模块通过电磁感应取电并转换成所需电压供给现场监控模块和线路监控分机使用。[0009] 作为优选，所述的线路监控分机主要包括监控分机主机、数据采集与预处理模块、电源模块和无线数据传输模块；所述的监控分机主机的主CPU模块EPCS-6960是基于S3C2440A处理器（ARM920T架构）的EPIC标准尺寸工控机主板，具有资源丰富、接口齐全、低功耗、可靠性高等特点，采用Microsoft Windows CE 5.0操作系统；其可以在工业温度范围（-40℃~85℃）内稳定工作，可以满足各种条件苛刻的工业应用。所述的数据采集与预处理

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说 明 书

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模块负责收集并存储现场监控模块发送过来的数据；所述的电源模块在线路监控分机外部电路断电的情况下为线路监控分机提供电能，保障线路监控分机的实时运行，所述的线路监控分机通过所述的无线数据传输模块与所述的监控中心主机无线通信。[0010] 作为优选，所述的通信模块为ZWG-23A或ZWG-03A。ZWG-23A是基于GPRS网络的无线数据传输终端设备GPRS DTU，提供全透明数据通道，具有标准RS232接口，可以方便的实现远程、无线、网络化的通信方式。ZWG-03A是基于GSM网络的一款智能短信设备，有两种工作模式，分别为“简单命令模式”和“透明工作模式”；支持中文字符集的自动转换，输入GB编码的中文内容，设备自动转换为UNICODE编码，让用户非常轻松的实现中文短信的发送。[0011] 本实用新型应用传感器和虚拟仪器技术等基础上研究开发输电线覆冰实时监测系统。整个系统主要由监测中心主机、线路监测分机、通信模块、现场监测模块等部分组成。运用覆冰传感器对电网线路进行实时的监控与数据采集，然后通过无线通讯将采集到的数据发送到监控中心，由监测中心判断该线路的实时情况。具有体积小，易安装，数据收集全面准确，并可实时收集数据的特点。该系统的以上优点使得其对于全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率，保障安全、优质、可靠的电力供应，具有重大意义。附图说明

[0012]

图1：是本实用新型实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

[0013] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。[0014] 请见图1，本实用新型提供的一种输电线路导线覆冰实时监控系统，包括现场监控模块、线路监控分机、高压取电模块、监控中心主机、通信模块；高压取电模块安装在输电线路导线上，通过电磁感应取电并转换成所需电压供给现场监控模块和线路监控分机使用；现场监控模块由若干覆冰传感器组成，设置在输电线路导线上，负责收集输电线路导线覆冰情况的数据（包括输电线路导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度参数），将数据发送给线路监控分机，线路监控分机利用通信模块将各个现场监控模块采集的数据无线传输给监控中心主机。

[0015] 本实用新型的线路监控分机主要包括监控分机主机、数据采集与预处理模块、电源模块和无线数据传输模块；监控分机主机的主CPU模块EPCS-6960是基于S3C2440A处理器（ARM920T架构）的EPIC标准尺寸工控机主板，数据采集与预处理模块负责收集并存储现场监控模块发送过来的数据；电源模块在线路监控分机外部电路断电的情况下为线路监控分机提供电能，保障线路监控分机的实时运行，线路监控分机通过无线数据传输模块与监控中心主机无线通信。

[0016] 本实用新型的通信模块一般采用ZWG-23A或ZWG-03A。

本实用新型的工作原理为：在相应铁塔上安装一个现场监控模块，该现场监控模

块可以实时测量导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度等参数，监控中心主机综合上述数据、导线相关参数及相关数据模型，计算出目前导线的平均覆冰厚度。现场监控模块采

[0017]

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说 明 书

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用高压取电方式供电，并与线路监控分机相连进行通信。在线路铁塔安装一台线路监测分机，线路监测分机定时、实时完成线路覆冰状态信息的采集，通过GPRS通信模块发送至监控中心主机，由监控中心主机判断该线路导线的覆冰情况。监控中心主机可对线路监控分机进行远程参数设置(如采样时间间隔、分机系统时间以及实时数据请求等)。监控中心主机监视各线路的加速度和位移等数据，判断输电线路的舞动状况，及时给出预报警信息，有效防止事故的发生。[0018] 应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。[0019] 应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

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说 明 书 附 图

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图1

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