一种高压输电线路舞动检测装置及方法与流程

本申请属于输电线路检测，具体涉及一种高压输电线路舞动检测装置及方法。

背景技术：

1、随着特高压电网线路的广泛兴建，输电线路的运行管理越来越困难，导致导线舞动事故的发生也日益频发。导线舞动常引起导线的断股、断线、相间闪络、金具严重磨损、脱落、杆塔倾倒、线路跳闸等的发生，进而引起重大电网事故，给电网运行带来巨大威胁，给人民造成生活困扰与经济损失。导线舞动实质为非线性外力引起的受迫振荡，发生机理复杂且破坏力强，导致其预警困难。为及时掌握输电线路导线的变化情况，须在易发生舞动的区域相关线路上安装导线舞动检测装置，实时采集导线舞动数据。通过输电线路舞动监测装置检测数据，对重要线路、特殊线路的导线舞动现象进行实时监测，为线路巡检工作人员提供输电线路舞动信息。

2、由于高压输电线路的相邻铁塔之间间距较大，而导线舞动检测装置需要较均匀地安装在铁塔之间。现有的输电线路舞动监测装置通常采用4g/5g网络进行较长距离的数据传输，但此种数据传输方式易受环境干扰，存在传输不稳定、数据丢失的问题。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种高压输电线路舞动检测装置及方法，有助于解决现有输电线路舞动监测装置长距离数据传输不稳定，容易出现数据丢失的问题。

2、为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种高压输电线路舞动检测装置，包括：

4、外壳和设置在外壳内的电路板；所述电路板上设有主控模块、mems加速度传感器、2.4g数据传输模块和nb-iot物联网数传模块；

5、所述主控模块分别与mems加速度传感器、2.4g数据传输模块和nb-iot物联网数传模块连接；

6、所述主控模块用于发送采集指令至所述mems加速度传感器，并对所述mems加速度传感器返回的加速度和角加速度进行解算，输出线路舞动的幅度和频率至所述nb-iot物联网数传模块；

7、所述mems加速度传感器用于根据所述采集指令采集高压输电线路在六轴方向上的加速度和角加速度，并将加速度和角加速度返回至主控模块；

8、所述nb-iot物联网数传模块用于将线路舞动的幅度和频率上传至云平台；

9、所述2.4g数据传输模块用于进行近场通信联动监测，以及现场共享传输所述线路舞动的幅度和频率。

10、进一步地，所述外壳包括上半球形外壳、下半矩形外壳和一字定位销；所述上半球形外壳与下半矩形外壳之间通过一字定位销固定连接；所述电路板设置在上半球形外壳内部；所述上半球形外壳与下半矩形外壳均采用铝合金制成。

11、进一步地，高压输电线路舞动检测装置还包括太阳能光伏板、太阳能蓄电池和电源转换芯片；其中，

12、所述太阳能蓄电池设置在上半球形外壳内；所述太阳能光伏板设置在下半矩形外壳外部；所述电源转换芯片设置在所述电路板上；

13、所述太阳能光伏板与所述太阳能蓄电池连接；所述太阳能蓄电池与电源转换芯片连接；所述电源转换芯片分别与所述主控模块、mems加速度传感器、2.4g数据传输模块和nb-iot物联网数传模块连接。

14、进一步地，高压输电线路舞动检测装置还包括温湿度传感器模块，所述温湿度传感器模块与所述主控模块连接，用于监测所述外壳外部的温度与湿度。

15、进一步地，所述主控模块采用stm32g0系列超低功耗芯片；所述mems加速度传感器为mpu-6050六轴mems加速度计；所述nb-iot物联网数传模块采用ec616芯片。

16、第二方面，本申请还提供了一种高压输电线路舞动检测方法，包括：

17、发出采集指令，采集高压输电线路在六轴方向上的加速度和角加速度；

18、对所述加速度和角加速度进行解算，获得线路舞动的幅度和频率；

19、接入第三方的云平台，将所述线路舞动的幅度和频率上传至云平台。

20、本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

21、通过本申请提供的一种高压输电线路舞动检测装置，利用主控模块发送采集指令至mems加速度传感器，mems加速度传感器根据采集指令采集高压输电线路在六轴方向上的加速度和角加速度，主控模块对mems加速度传感器返回的加速度和角加速度进行解算，并输出线路舞动的幅度和频率至nb-iot物联网数传模块。最后主控模块通过基于nb-iot技术的nb-iot物联网数传模块，将线路舞动的幅度和频率实时上传至云平台进行数据存储和线路舞动情况研判。本申请利用nb-iot技术的功耗低、数据传输稳定的特点，采用nb-iot物联网数传模块进行数据传输，在确保检测数据能实时远距离数据传输的同时，还能维持数据传输的稳定性。

22、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种高压输电线路舞动检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路舞动检测装置，其特征在于，所述外壳包括上半球形外壳、下半矩形外壳和一字定位销；所述上半球形外壳与下半矩形外壳之间通过一字定位销固定连接；所述电路板设置在上半球形外壳内部；所述上半球形外壳与下半矩形外壳均采用铝合金制成。

3.根据权利要求1所述的一种高压输电线路舞动检测装置，其特征在于，还包括太阳能光伏板、太阳能蓄电池和电源转换芯片；其中，

4.根据权利要求1所述的一种高压输电线路舞动检测装置，其特征在于，还包括温湿度传感器模块，所述温湿度传感器模块与所述主控模块连接，用于监测所述外壳外部的温度与湿度。

5.根据权利要求1所述的一种高压输电线路舞动检测装置，其特征在于，所述主控模块采用stm32g0系列超低功耗芯片；所述mems加速度传感器为mpu-6050六轴mems加速度计；所述nb-iot物联网数传模块采用ec616芯片。

6.一种高压输电线路舞动检测方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种高压输电线路舞动检测装置及方法，属于输电线路检测技术领域。装置包括外壳和设置在外壳内的电路板；电路板上设有主控模块、MEMS加速度传感器、2.4G数据传输模块和NB‑IOT物联网数传模块。其中，主控模块发送采集指令至MEMS加速度传感器，MEMS加速度传感器根据采集指令采集高压输电线路在六轴方向上的加速度和角加速度，主控模块对加速度和角加速度进行解算并输出线路舞动的幅度和频率至NB‑IOT物联网数传模块，最后通过NB‑IOT物联网数传模块将线路舞动的幅度和频率实时上传至云平台。本发明能实时高压输电线路舞动状况检测，同时还能稳定进行检测数据的远距离传输。

技术研发人员：魏振,关猛,安树怀,王政国,汤磊,李仪佳,王华磊,撖奥洋,解志鹏
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21