专利名称：一种特高压输电线路倾角监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高电压设备技术领域，特别涉及一种特高压输电线路倾角 监测装置。
技术背景目前随着科技进步及工农业的现代化发展，人民生活水平不断提高，用电 量大幅上升，对电网供电安全性、可靠性提出了越来越高的要求。架空高压输 电线路是电力系统的动脉，高压传输电缆、杆塔密布于各个角落，其运行状态 直接决定电力系统的安全和效益。随着近年来煤矿的大量开采造成形态各异的 地下采空区，引起地面沉降、断裂等一系列工程地质灾害，这些采空塌陷区， 大多分布广，延伸远，输电线路在这些区域，轻者可造成基础倾斜、开裂、杆 塔变形，重者造成基础沉陷、杆塔倾倒，严重威胁输电线路的安全运行。因此，有必要监测输电线路的安全运行。对于采空区及地形倾斜的地区尤 其应该监测输电线路的倾斜度， 一旦发现输电铁塔倾斜及时报警，避免大范围 停电检修的事故。目前我国建设了首条1000kV特高压输电系统，特高压输电线路的输电铁塔体积大，承受的输电导线压力大，因此，监测特高压输电线路的安全十分重要。但是，现有监测输电铁塔倾斜度的装置监测的倾角度精度较低，容易受现 场电磁环境的干扰。 实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种特高压输电线路倾角监测装置， 能够准确监测输电线路的倾斜度，精度较高。本实用新型提供一种特高压输电线路倾角监测装置，包括倾斜角传感器、 通讯接口和孩i处理器；所述倾斜角传感器，用于监测输电线路的杆塔和/或绝缘子串的倾斜度， 将监测到的所述倾斜度通过所述通讯接口发送至所述孩i处理器；所述倾斜角传感器采用微机械结构，集成磁敏电阻芯片；
所述通讯接口 ，用于将所倾斜角传感器监测到的倾斜度转变为所述微处理 器接受的信号类型；
所述微处理器，用于对所述通讯接口转换后的信号进行线性修正和温度补 偿处理，然后与预先测量的初始值做差，通过差值判断输电线路的杆塔和/或 绝缘子串是否发生倾斜，如果是，则发送报警信号至指挥中心。
优选地，所述f兹敏电阻芯片感应两个轴向的变化，以这两个轴向确定第一 平面，将所述第一平面与参考平面进行比较，得到测量的倾斜度。
优选地，所述倾斜角传感器外设有屏蔽盒，用于避免特高压强磁场的干扰。
优选地，所述倾斜角传感器与所述通讯接口之间、以及所述通讯接口与所 述微处理器之间的传输信号线均采用双层屏蔽线；其中，
所述双层屏蔽线的外层屏蔽在输电铁塔的绝缘子的铁头处接地；
所述双层屏蔽线的内层屏蔽在本监测装置位置接地。
优选地，所述倾斜角传感器内部集成有模数转换器，所述模数转换器用于 将所述磁敏电阻芯片感应到的模拟信号转变为数字信号。
优选地，所述通讯接口为485接口 。
优选地，所述^L处理器为单片机。
优选地，所述倾斜角传感器监测的角度的范围是±90度。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点
本实用新型提供的特高压输电线路倾角监测装置，通过集成有磁敏电阻芯 片的倾斜角传感器非接触式监测输电线路的杆塔和/或绝缘子串的倾斜度，磁 敏电阻芯片可以大大提高倾斜角传感器的可靠性和频响性能。微处理器对倾斜 角传感器监测的倾斜度进行线性修正和温度补偿，使其在高温使用时的温度漂 移很小。并且，本传感器釆用微机械结构很好地解决了现有倾斜角传感器抗震 性差的缺陷。因此，本实用新型提供的倾斜角传感器可以准确测量输电线路的 杆塔和/或绝缘子串的倾斜度，精度较高。
图l是基于本实用新型的装置第一实施例结构图； 图2是基于本实用新型的倾斜角传感器结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附 图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。
参见图1,该图为基于本实用新型的装置第一实施例结构图。
本实用新型实施例提供的特高压输电线路倾角监测装置包括倾斜角传感 器101、通讯接口 102和微处理器103。
所述倾斜角传感器101,用于监测输电线路的杆塔和/或绝缘子串的倾斜 度，将监测到的所述倾斜度通过所述通讯接口 102发送至所述微处理器103。
所述倾斜角传感器101釆用微机械结构，集成磁敏电阻芯片。
倾斜角传感器101采用的微机械结构可以很好地解决了现有倾斜角传感 器抗震性差的缺陷。
所述通讯接口 102，用于将所倾斜角传感器IOI监测到的倾斜度转变为所 迷微处理器103接受的信号类型。
需要说明的是，本实用新型实施例所述的通讯接口优选不局限于485接 口，可以为其他类型的标准工业通讯标准，例如20 40mA， 0~5V, 0~10V 等。
所述微处理器103,用于对所述通讯接口 102转换后的信号进行线性修正 和温度补偿处理，然后与预先测量的初始值做差，通过差值判断输电线路的杆 塔和/或绝缘子串是否发生倾斜，如果是，则发送报警信号至指挥中心。
微处理器对接收的信号进行线性修正，可以使得到的倾斜度更准确。同时， 微处理器还可以对接收的信号进行温度补偿，这样可以使倾斜角传感器在高温 环境使用时的温度漂移很小。
本实施例提供的倾斜角传感器可以非接触式地感应要监测的设备的倾斜 度，这样可以避免特高压强电磁场的干扰。
需要说明的是，本实施例提供的特高压输电线路倾角监测装置在输电铁塔 或绝缘子串安装的首次监测正常位置倾斜度的初始值，以这个初始值为基准， 以后实时监测的倾斜度与这个初始值做差，通过这个差值来判断输电铁塔或绝 缘子串是否发生倾斜。本实施例监测的倾斜角是一个相对值，是通过与初始值 做差得到的。参见图2，该图为基于本实用新型的倾斜角传感器结构图。
本实施例的倾斜角传感器的外壳釆用防水结构，可以有效地抵抗外界干扰。
倾斜角传感器集成的磁壽文电阻芯片201可以感应两个轴向的变化，如图2 所示，X轴和Y轴两个方向。以这两个轴向确定第一平面，将所述第一平面 与参考平面进行比较，得到测量的倾斜度。
所述参考平面可以是水平面。
倾斜角传感器内部集成有才莫数转换器(图2中未示出)，所述^^数转换器 用于将所述^兹每丈电阻芯片感应到的模拟信号转变为数字信号。
需要说明的是，也可以不利用倾斜角传感器内部集成的模数转换器，也可 以在倾斜角传感器外部接其他的模数转换器。
从所述倾斜角传感器出来的数字信号经过双层屏蔽线202传输至485通讯 接口。
485通讯接口将数字信号转变为微处理器可以直接接收的信号类型，经过 双层屏蔽线传输至微处理器。
需要说明的是，为了保证传输信号免受干扰，所述倾斜角传感器与所述通 讯接口之间、以及所述通讯接口与所述微处理器之间的传输信号线均采用双层
屏蔽线；其中，所述双层屏蔽线的外层屏蔽在输电铁塔的绝缘子的铁头处接地； 所述双层屏蔽线的内层屏蔽在本监测装置位置接地。
对于传感器的输入接口，也采用了防渗、防干扰、防雷击等措施，确保接 口的可靠性。
所述倾斜角传感器外设有屏蔽盒，用于避免特高压强磁场的干扰。因为倾 斜角传感器的工作环境除了有强电场干扰外，还存在强磁场干扰，所以系统特 别采用双层屏蔽线引入采集到的信号和屏蔽盒内层隔离的方法，防止特高压强 》兹场干护C。
所述微处理器为单片机。当然，还可以采用其他类型的微处理器。 本实施例提供的倾斜角传感器监测的角度的范围是±90度，而现有技术
中的倾斜角传感器可监测的角度范围较小，这样当输电线路发生较大倾斜时就
无法监测到准确的数值。需要说明的是，本实用新型提供的特高压输电线路倾角监测装置，可以监 测导线的风偏角、绝缘子串的倾斜角、地线倾角和/或塔身本身的倾斜角。
本实用新型提供的特高压输电线路倾角监测装置，通过集成有》兹敏电阻芯 片的倾斜角传感器非接触式监测输电线路的杆塔和/或绝缘子串的,斜度，磁 敏电阻芯片可以大大提高倾斜角传感器的可靠性和频响性能。微处理器对倾斜 角传感器监测的倾斜度进行线性修正和温度补偿，使其在高温使用时的温移量
差的缺陷。因此，本实用新型提供的倾斜角传感器可以准确测量输电线路的杆 塔和/或绝缘子串的倾斜度，精度较高。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何 形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定 本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围 情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多 可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实 用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何 简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
权利要求1、一种特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于，包括倾斜角传感器、通讯接口和微处理器；所述倾斜角传感器，用于监测输电线路的杆塔和/或绝缘子串的倾斜度，将监测到的所述倾斜度通过所述通讯接口发送至所述微处理器；所述倾斜角传感器采用微机械结构，集成磁敏电阻芯片；所述通讯接口，用于将所述倾斜角传感器监测到的倾斜度转变为所述微处理器接受的信号类型；所述微处理器，用于对所述通讯接口转换后的信号进行线性修正和温度补偿处理，然后与预先测量的初始值做差，通过差值判断输电线路的杆塔和/或绝缘子串是否发生倾斜，如果是，则发送报警信号至指挥中心。
2、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述》兹敏电阻芯片感应两个轴向的变化，以这两个轴向确定第一平面，将所述 第一平面与参考平面进行比较，得到测量的倾斜度。
3、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述倾斜角传感器外设有屏蔽盒，用于避免特高压强磁场的干扰。
4、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述倾斜角传感器与所述通讯接口之间、以及所述通讯接口与所述孩t处理器之 间的传输信号线均采用双层屏蔽线；其中，所述双层屏蔽线的外层屏蔽在输电铁塔的绝缘子的铁头处接地； 所述双层屏蔽线的内层屏蔽在本监测装置位置接地。
5、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述倾斜角传感器内部集成有模数转换器，所述模数转换器用于将所述磁敏电 阻芯片感应到的模拟信号转变为数字信号。
6、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述通ifU妄口为485接口 。
7、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述微处理器为单片机。
8、 根据权利要求1所述的特高压输电线路倾角监测装置，其特征在于， 所述倾斜角传感器监测的角度的范围是± 90度。
专利摘要本实用新型一种特高压输电线路倾角监测装置包括倾斜角传感器、通讯接口和微处理器；倾斜角传感器，用于监测输电线路的杆塔及绝缘子串的倾斜度，将监测到的倾斜度通过通讯接口发送至微处理器；倾斜角传感器采用微机械结构，集成磁敏电阻芯片；通讯接口，用于将倾斜角传感器监测到的倾斜度转变为微处理器接受的信号类型；微处理器，用于对通讯接口转换后的信号进行线性修正和温度补偿处理，然后与预先测量的初始值做差，通过差值判断输电线路的杆塔及绝缘子串是否发生倾斜，如果是，则发送报警信号至指挥中心。本传感器采用微机械结构很好地解决了现有倾斜角传感器抗震性差的缺陷，可以准确测量输电线路的杆塔及绝缘子串的倾斜度，精度较高。
文档编号G01B7/30GK201429408SQ20092016106
公开日2010年3月24日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者伊仁图太, 吴向东, 吴向阳, 夏志宏, 励 康, 张甲雷, 翔 李, 勇 杜, 武军利, 江卫华, 利 祁, 覃绍先, 赵全江, 郑永平, 选 高, 鲁景星 申请人:中国电力工程顾问集团中南电力设计院;国家电网公司;西安同步电气有限责任公司