一种嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置的制作方法

本发明专利涉及电力传输技术领域，尤其涉及高压电力传输线覆冰检测。

背景技术：

现有技术中，通常采用的高压传输线覆冰检测方法有以下几种。

(一)设置监测站，由人工值守，该方法需要由人工采集覆冰样品以实现对高压传输线覆冰层厚度的测量，人工测量自动化程度低、费用高、测量不便；

(二)采取安装摄像机或通过无人机巡线拍摄覆冰图像，该方法虽然简单但精度低、可靠信较差；

(三)通过传感器测量线路的倾角、弧垂和气象信息等参数进行测量，根据理论公式计算覆冰厚度，该方法容易对传输线造成干扰，影响电力传输；

(四)在线缆两侧安装超声波探头，一侧发射超声波，另一侧接收超声波，采用超声波对射式检测，该方法容易受到测量头结冰影响，测量准确性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明专利实施例的目的在于提供了一种嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置，通过在覆冰检测点安装与高压传输线的外观、形状、大小尺寸近似取样线缆，模拟高压传输线，并在取样线缆内嵌入超声波探头，通过超声波探头内的超声波距离传感器发射超声波脉冲信号并接收在覆冰外表面反射回的超声波信号，从而由控制器计算出取样线缆表面的覆冰层厚度值，进而获得高压传输线表面的覆冰层厚度。该装置一方面可以避免超声波探头覆冰对测量准确性的影响，同时通过一次反射测量覆冰厚度，可减少测量误差，有效提高高压传输线覆冰检测的准确性；另一方面通过取样线缆替代高压传输线，可以有效避免安装的覆冰检测装置对电力传输的不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的一种嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在

本技术：
所列权利要求书限定范围之内。

本发明采用的技术方案如下：

一种嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置，包括：超声波探头、取样线缆、控制器和测量信号线；所述超声波探头嵌入在取样线缆，并与控制器相连；所述超声波探头，由超声波距离传感器构成，用于发射超声波信号并接收覆冰表面反射的超声波信号；所述控制端，用于控制超声波信号的发射，计算取样线缆表面覆冰层厚度，用于获得高压传输线缆表面的覆冰层厚度，确保线缆安全。

上述方案实现原理为：超声波探头内的超声波距离传感器发射超声波脉冲信号，同时接收由取样线缆表面反射回的超声波信号，通过计时器记录超声波信号发射器发出信号到接收器接收到的超声波反射信号之间的时间间隔，再结合信号在冰介质中的传播速度，从而计算出取样线缆表面覆冰层厚度，该值即为高压传输线表面的覆冰层厚度。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明实施例中的一种嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置的结构如图1所示，包括：超声波探头、取样线缆、控制器和测量信号线。超声波探头嵌入在取样线缆内，并与控制器相连。本发明的嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置，采取与高压传输线的外观、形状、大小尺寸近似的取样缆线中嵌入超声波探头的设计，通过计时器记录超声波探头内超声波信号发射器发出信号到接收器接收到的超声波反射信号之间的时间间隔，再结合信号在冰介质中的传播速度，从而计算出取样线缆表面覆冰层厚度，实现对高压传输线表面覆冰层厚度值的检测。本发明一方面可以避免超声波探头覆冰对测量准确性的影响，同时通过一次反射测量覆冰厚度，可减少测量误差，有效提高高压传输线覆冰检测的准确性；另一方面通过与传输线缆近似的取样线缆替代高压传输线可以有效避免覆冰检测对电力传输的不良影响。

技术特征：

1.嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置，其特征在于，包括：超声波探头、取样线缆、控制器和测量信号线；

所述超声波探头嵌入在取样线缆，并与控制器相连；

所述超声波探头，包括用于发射超声波脉冲信号并接收覆冰表面反射的超声波信号；

所述控制端，用于控制超声波信号的发射，计算取样线缆表面覆冰层厚度值。

2.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，包括：超声波距离传感器；

所述超声波距离传感器，由超声波发射器和超声波接收器构成。

3.根据权利要求1所述的取样线缆，其特征在于与高压传输线的外观、形状、大小尺寸近似，主要用于模拟高压传输线。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，包括：控制模块和液晶显示屏；

所述控制模块，由单片机和控制电路构成，用于控制超声波探头并计算取样线缆表面的覆冰层厚度值；

所述液晶显示屏，用于显示所测量的覆冰厚度值。

5.根据权利要求1所述的测量信号线，主要用于连接控制器与超声波探头。

技术总结
本发明属于电力传输技术领域，涉及一种嵌入式超声波高压传输线覆冰检测装置，包括：超声波探头、取样线缆、控制器和测量信号线。超声波探头嵌入在取样线缆内，超声波探头与控制器通过测量信号线相连。该方法包含以下步骤：控制器向超声波探头发送指令；超声波探头收到指令后发射超声波脉冲检测信号；超声波脉冲检测信号在取样线缆覆冰层外表面反射回超声波探头；超声波探头测量到的反射超声波信号经测量信号线输入控制器；控制器计算后获得取样线表面的覆冰层厚度值。本发明的超声波高压传输线覆冰检测装置，采取在电力塔上安装取样线，并由取样线缆替代实际高压传输线缆，可以准确、无干扰、更安全测量高压传输线的覆冰层厚度。

技术研发人员：赵华君;廖长荣;李鹏
受保护的技术使用者：重庆文理学院
技术研发日：2019.12.12
技术公布日：2020.05.12