一种高压输电线路的舞动监测系统的制作方法

本实用新型涉及高压输电线路舞动监测技术领域，尤其涉及一种高压输电线路的舞动监测系统。

背景技术：

目前，随着电力系统的不断发展，以及超高压线路的广泛兴建，舞动事故也日益频繁，强度也明显增加，高压输电线路的舞动已成为威胁线路安全的最重要因素之一。高压输电线路的舞动成为人们越来越关注的问题。

当前，为了应对高压输电线路的舞动，电力系统中一般采用舞动监测仪。舞动监测仪是采集实时高压输电线路舞动数据的专用仪器。长期稳定且准确的监测数据意义重大。包括：分析输电线路覆冰舞动的影响因素，揭示线路舞动形成的作用机理和微地形条件下舞动发生规律；建立不同影响因素的预测因子阈值库，建立基于气象、地形、线路结构等多因素和微尺度数值预报模式的输电线路覆冰舞动预测模型，提出架空线路覆冰舞动智能预警方法；实现架空线路舞动预测预警系统与微尺度气象数值预报结果、地形、线路结构和历史舞动线路等数据库的系统集成。服务于建设输电线路舞动预报预警示范工程，能够显著降低输电线路舞动跳闸事故的发生，提高电网抵御线路覆冰舞动灾害的能力。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种高压输电线路的舞动监测系统，以提高高压输电线路的舞动监测的轨迹还原精度。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高压输电线路的舞动监测系统，包括：设置于高压输电线路上的一至多个舞动监测仪、能与所述舞动监测仪进行通讯的综合基站设备、与所述综合基站设备通讯连接的舞动监测中心设备、与所述舞动监测中心设备通讯连接的远程监测中心设备；

所述舞动监测仪包括中央处理电路、存储器、加速度传感器、角速度传感器、无线通讯电路以及工作电源；所述中央处理电路分别连接所述存储器、加速度传感器、角速度传感器、无线通讯电路以及工作电源；

所述舞动监测仪，用于将被监测质点的实时运动轨迹传输到所述综合基站设备处；所述被监测质点的实时运动轨迹是通过加速度数据以及角速度数据确定的；所述加速度数据是通过加速度传感器实时采集的；所述角速度数据是通过角速度传感器实时采集的；

所述综合基站设备，用于将所述实时运动轨迹传输至舞动监测中心设备处；

所述舞动监测中心设备，用于将所述实时运动轨迹传输至远程监测中心设备。

具体的，所述综合基站设备包括为所述综合基站设备供电的电源设备；所述电源设备的充电端连接有风光互补控制器的输出端；所述风光互补控制器的输入端分别连接风力发电设备和太阳能发电设备；所述综合基站设备设置于支撑高压输电线路的杆塔上。

具体的，连接在两个杆塔之间的高压输电线路上设置有一至多个舞动监测仪；

两个杆塔之间的高压输电线路上的舞动监测仪数量为n；其中，n＝2x-1；x为两个杆塔之间的高压输电线路的舞动半波数；各舞动检测仪分布设置于各舞动半波的舞动波峰处以及相邻舞动半波的节点处。

本实用新型实施例提供的一种高压输电线路的舞动监测系统，舞动监测仪中不仅设置有加速度传感器，还设置有角速度传感器，通过加速度传感器实时采集高压输电线路的加速度数据，并通过角速度传感器实时采集高压输电线路的角速度数据；这样，通过加速度传感器与角速度传感器相结合的方式，得到的高压输电线路的舞动监测的轨迹精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种高压输电线路的舞动监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的舞动监测仪的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的STM32F103系列低功耗芯片的接线示意图；

图4为本实用新型实施例中的MPU6050模块的接线示意图；

图5为本实用新型实施例中的综合基站设备的供电结构示意图；

图6为本实用新型实施例中舞动半波情况的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种高压输电线路的舞动监测系统，包括设置于高压输电线路101上的一至多个舞动监测仪102、能与所述舞动监测仪102进行通讯的综合基站设备103、与所述综合基站设备103通讯连接的舞动监测中心设备104、与所述舞动监测中心设备104通讯连接的远程监测中心设备105。

综合基站设备103与舞动监测中心设备104可通过4G网、GPRS网络、CDMA网络等进行通讯。舞动监测中心设备104(可以由服务器、计算机终端、数据库设备等组成)可以通过互联网(INTERNET)与远程监测中心设备105(可以有服务器、计算机终端、数据库设备等组成)连接。

此处多个舞动监测仪102中可以有舞动监测仪作为传感器节点(sensor node)，而综合基站设备103可作为汇聚节点(sink node)或管理节点。这样，大量传感器节点随机部署在监测区域(sensor field)内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其它传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点。

如图2所示，该舞动监测仪102包括中央处理电路201、存储器202、加速度传感器203、角速度传感器204、无线通讯电路205以及工作电源206；所述中央处理电路201分别连接所述存储器202、加速度传感器203、角速度传感器204、无线通讯电路205以及工作电源206。

此处中央处理电路201和存储器202可以集中采用STM32F103系列低功耗芯片，其具体接线方式可以如图3所示，此处不再赘述。该STM32F103系列低功耗芯片成本较低。而加速度传感器203、角速度传感器204可分别为互相正交的三轴加速度计和三轴陀螺仪，构成了舞动监测仪102的测量单元，整个测量单元可以选用MPU6050模块，其具体接线方式可以如图4所示，此处不再赘述。

该舞动监测仪102，用于将被监测质点的实时运动轨迹传输到所述综合基站设备处；所述被监测质点的实时运动轨迹是通过加速度数据以及角速度数据确定的；所述加速度数据是通过加速度传感器实时采集的；所述角速度数据是通过角速度传感器实时采集的。

该综合基站设备103，用于将所述实时运动轨迹传输至舞动监测中心设备处。

该舞动监测中心设备104，用于将所述实时运动轨迹传输至远程监测中心设备。

此外，如图5所示，该综合基站设备103包括为所述综合基站设备103供电的电源设备301；所述电源设备301的充电端连接有风光互补控制器302的输出端；所述风光互补控制器302的输入端分别连接风力发电设备303和太阳能发电设备304；所述综合基站设备103可设置于支撑高压输电线路101的杆塔10上。

此处，通过风光互补供电的方式，为综合基站设备供电，使得供电更加连续稳定。现有的综合基站设备一般采用太阳能供电方式，夜间和连续阴雨天气储能效果欠佳。通过风光互补供电的方式为：

在出现阴雨天且无光有风的情况下，风力发电设备303可单独向电源设备301供电。而在出现有光无风的情况下，太阳能发电设备304可单独向电源设备301供电。如果同时出现有风有光，风力发电设备303和太阳能发电设备304可同时向电源设备301充电。

采用风光互补供电的优点为：

①可实现昼夜供电：

常规单独的光伏供电只能在白昼向电源设备供电，很多地区白昼光照时间只有4个多小时，而风光互补发电可把风资源利用，从发电时间上延长到平均到6-8小时。

②实现了季节性互补：

由于季节变化，很多地区都是夏秋光照时间满足光伏发电光照要求，春冬两季由于温度低，电源设备蓄能能力下降导致供电不足，而春冬两季正好是风资源比较丰富的季节，利用风力发电可以弥补光伏发电在春冬季节的缺陷。

③稳定性高：

风光互补供电方式能充分利用光能、风能，弥补单一的光伏发电及风力发电的不足，延长了向电源设备的充电时间。同样容量的电源设备因充电时间延长使得电源设备的放电深度降低，延长了电源设备的使用寿命。

具体的，连接在两个杆塔10之间的高压输电线路101上可设置有一至多个舞动监测仪102。

此处，两个杆塔之间的高压输电线路上的舞动监测仪数量为n；其中，n＝2x-1；x为两个杆塔之间的高压输电线路的舞动半波数；各舞动检测仪分布设置于各舞动半波的舞动波峰处以及相邻舞动半波的节点处。具体的两个杆塔之间的高压输电线路的舞动半波数可以是预先获知的，一般情况下，两个杆塔之间的高压输电线路的舞动半波数和高压输电线路档矩(架空线路，在平行于相邻两杆塔间导线所受比载的平面内的两悬挂点之间的水平距离，为这两杆塔的档距)有关，例如档矩为200m，则一般线路会发生一个半波的舞动。具体的舞动半波情况可以如图6所示，从(a)至(f)分别表示1至6个半波的情况。这样，通过对舞动监测仪的合理设置，可以更准确地监测高压输电线路的舞动现象。

本实用新型实施例提供的一种高压输电线路的舞动监测系统，舞动监测仪中不仅设置有加速度传感器，还设置有角速度传感器，通过加速度传感器实时采集高压输电线路的加速度数据，并通过角速度传感器实时采集高压输电线路的角速度数据；这样，通过加速度传感器与角速度传感器相结合的方式，得到的高压输电线路的舞动监测的轨迹精度更高。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。