一种配电网架空线结冰检测装置的制作方法

本实用新型涉及配电网维保领域，尤其是涉及一种配电网架空线结冰检测装置。

背景技术：

架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常所称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输送或交换电能，构成各种电压等级的电力网络或配电网。

架空线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，容易受到气温变化、强风暴侵袭、结冰荷载以及跨越江河时可能遇到的洪水等影响。当架空线路在寒冷条件下，由于空气中水分在导线表面凝结，导致导线表面结冰，最终会导致线路变形、断裂。

现有的对架空线路敷冰风险指数的预测方法主要包括以下步骤：建立架空线敷冰风险指数演化系统的时间序列；重构架空线敷冰风险指数非线性动力学系统相空间；计算相空间中下一时刻的相点；计算架空线敷冰风险指数预测值。这种依靠建模来预测的方法，没有得到实际检验，实际效果值得考量。也有采用无人机或摄像头进行红外图像检测，通过对图像进行处理得到覆冰厚度结果的，但是覆冰是一个缓慢的过程，此种检测方式若要达到较好的实时性，则需要耗费较多人力成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无须人力检测、成本低的配电网架空线结冰检测装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

作为第一种方案：一种配电网架空线结冰检测装置，包括至少一组太阳能红外传感器模块，每组太阳能红外传感器模块由发射单元和接收单元构成，所述的发射单元和接收单元均位于架空线的警示球上，且相对设置，当架空线呈正常状态时，所述的接收单元能够接收到发射单元发射的红外信号，当架空线和警示球覆冰达到一定厚度，或者架空线被积雪压弯时，所述的接收单元接收不到发射单元发射的红外信号，并向外发出预警信号。

所述的太阳能红外传感器模块数量为两组，两个发射单元反向设置在第一警示球上，两个接收单元分别设置在第二警示球和第三警示球上，所述的第二警示球、第一警示球和第三警示球依次串于同一条架空线上，在非预警状态时呈一条直线。

所述的发射单元和接收单元均包括太阳能电池板、红外传感器、mcu和无线通信器，所述的太阳能电池板分别与红外传感器、mcu和无线通信器连接，所述的mcu分别与红外传感器和无线通信器连接。

所述的太阳能电池板还连有充电电池。

所述的无线通信器为gsm芯片。

所述的太阳能红外传感器模块还包括gps芯片。

本实用新型还提供另一种方案：一种配电网架空线结冰检测装置，包括至少两个警示球和至少一组太阳能红外传感器模块，每组太阳能红外传感器模块由发射单元和接收单元构成，所述的发射单元和接收单元分别位于不同警示球上，且相对设置。

所述的警示球与架空线固定连接。

所述的警示球数量为三个，所述的太阳能红外传感器模块数量为两组，两个发射单元反向设置在第一警示球上，两个接收单元分别设置在第二警示球和第三警示球上，所述的第二警示球、第一警示球和第三警示球依次串于同一条架空线上，在非预警状态时呈一条直线。

所述的发射单元和接收单元均包括太阳能电池板、红外传感器、mcu和无线通信器，所述的太阳能电池板分别与红外传感器、mcu和无线通信器连接，所述的mcu分别与红外传感器和无线通信器连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)采用太阳能供电的红外传感器，对已有的警示球进行改造，不需要占用额外的空间。当输电线上覆冰、积雪时即可检测和预警，成本低，无需利用无人机或红外摄像头拍摄，红外信号受环境影响小，检测可信度高。

(2)设置两组发射单元和接收单元，提高检测可靠性。

(3)太阳能电池板还连有充电电池，阴雨雪天可持续提供电能。

(4)具有gps定位功能，能快速定位。

(5)无线通信器为gsm芯片，可传输语音和数据信号，成本低。

附图说明

图1为本实施例1配电网架空线结冰检测装置的结构示意图；

附图标记：

1为第一警示球；2为第二警示球；3为第三警示球；4为发射单元；5为接收单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，一种配电网架空线结冰检测装置，包括两组太阳能红外传感器模块，每组太阳能红外传感器模块由发射单元4和接收单元5构成，发射单元4和接收单元5均位于架空线的警示球上，发射单元4和接收单元5均包括太阳能电池板、红外传感器、mcu和无线通信器，太阳能电池板分别与红外传感器、mcu和无线通信器连接，mcu分别与红外传感器和无线通信器连接。

其中，两个发射单元4反向设置在第一警示球1上，两个接收单元5分别设置在第二警示球2和第三警示球3上，第二警示球2、第一警示球1和第三警示球3依次串于同一条架空线上，在非预警状态时呈一条直线，两个接收单元5都能正常接收到对应发射单元4发出的红外信号。

太阳能电池板为柔性电池板，贴于警示球表面。发射单元和接收单元最好时位于架空线同一直线上，这样，警示球即使转动，也不会影响信号接收。

当积雪或者覆冰达到一定重量，架空线被积雪压弯时，由于三个警示球不再位于同一条直线上，此时两个接收单元5至少有一个接收不到对应发射单元4发射的红外信号，此时预警装置通过无线通信器向外发出预警信号。

为实现日夜持续供电，太阳能电池板还连有充电电池。

无线通信器为gsm芯片，例如simcom800l模块，实现低功耗数据信息传输。

太阳能红外传感器模块还包括gps芯片。

为防止晃动或滑动带来的误差，警示球与架空线固定连接，可通过现有的一些紧固夹来固定，或者对警示球内部与架空线连接的的固定槽进行适应性改进，可参考已有的专利文献。

警示球指的是输电线上挂上彩色的球，能使人眼准确的识别出高压线所在的位置，避免航空飞行器误撞上高压线而发生安全事故。

实施例2

与实施例1不同的是，太阳能红外传感器模块设置一组，警示球的数量为2，两个警示球距离设置的较近，当架空线和警示球覆冰达到一定厚度，发射单元4发出的红外信号被积雪遮挡，接收单元5接收不到发射单元4发射的红外信号。因此，一组太阳能红外传感器模块也可以满足基本检测预警需求。其他与实施例1相同。

技术特征：

1.一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，包括至少一组太阳能红外传感器模块，每组太阳能红外传感器模块由发射单元和接收单元构成，所述的发射单元和接收单元均位于架空线的警示球上，且相对设置，当架空线呈正常状态时，所述的接收单元能够接收到发射单元发射的红外信号，当架空线和警示球覆冰达到一定厚度，或者架空线被积雪压弯时，所述的接收单元接收不到发射单元发射的红外信号，并向外发出预警信号。

2.根据权利要求1所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的太阳能红外传感器模块数量为两组，两个发射单元反向设置在第一警示球上，两个接收单元分别设置在第二警示球和第三警示球上，所述的第二警示球、第一警示球和第三警示球依次串于同一条架空线上，在非预警状态时呈一条直线。

3.根据权利要求1所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的发射单元和接收单元均包括太阳能电池板、红外传感器、mcu和无线通信器，所述的太阳能电池板分别与红外传感器、mcu和无线通信器连接，所述的mcu分别与红外传感器和无线通信器连接。

4.根据权利要求3所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的太阳能电池板还连有充电电池。

5.根据权利要求3所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的无线通信器为gsm芯片。

6.根据权利要求1所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的太阳能红外传感器模块还包括gps芯片。

7.一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，包括至少两个警示球和至少一组太阳能红外传感器模块，每组太阳能红外传感器模块由发射单元和接收单元构成，所述的发射单元和接收单元分别位于不同警示球上，且相对设置。

8.根据权利要求7所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的警示球与架空线固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的警示球数量为三个，所述的太阳能红外传感器模块数量为两组，两个发射单元反向设置在第一警示球上，两个接收单元分别设置在第二警示球和第三警示球上，所述的第二警示球、第一警示球和第三警示球依次串于同一条架空线上，在非预警状态时呈一条直线。

10.根据权利要求7所述的一种配电网架空线结冰检测装置，其特征在于，所述的发射单元和接收单元均包括太阳能电池板、红外传感器、mcu和无线通信器，所述的太阳能电池板分别与红外传感器、mcu和无线通信器连接，所述的mcu分别与红外传感器和无线通信器连接。

技术总结
本实用新型涉及一种配电网架空线结冰检测装置，包括至少一组太阳能红外传感器模块，每组太阳能红外传感器模块由发射单元和接收单元构成，所述的发射单元和接收单元均位于架空线的警示球上，且相对设置，当架空线呈正常状态时，所述的接收单元能够接收到发射单元发射的红外信号，当架空线和警示球覆冰达到一定厚度，或者架空线被积雪压弯时，所述的接收单元接收不到发射单元发射的红外信号，并向外发出预警信号。与现有技术相比，本实用新型采用太阳能供电的红外传感器，当输电线上覆冰、积雪时即可检测和预警，成本低，无需利用无人机或红外摄像头拍摄，红外信号受环境影响小，检测可信度高。

技术研发人员：陈冉;沈冰;傅晓飞;纪坤华;周健;邹晓峰;庄黎明;陆健;杜炤鑫;冯倩
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司;华东电力试验研究院有限公司
技术研发日：2020.05.22
技术公布日：2020.09.04