專利名稱：一種次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
實用新型關于電力系統(tǒng)的架空輸電線路監(jiān)測技術，特別是關于架空輸電線路的次 檔距振蕩監(jiān)測技術，具體的講是一種次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
次檔距振蕩是指風的尾流效應引起的分裂導線子導線在次檔距內(分裂導線兩 個間隔棒間)的水平振動(頻率為1 5HZ、振幅為導線直徑的4 20倍)。次檔距振蕩 隨時可能發(fā)生，開闊地帶、近海、近湖、近水庫的線路次振蕩現(xiàn)象可能更為嚴重。次檔距振蕩是發(fā)生在風速4 18m/s情況下，當分裂導線束中的背風側子導線落 到迎風側子導線周圍所形成的渦旋氣流的空氣動力尾流中時，分裂導線束就會產(chǎn)生次檔距 振蕩，這種振蕩主要在水平方向并沿橢圓形軌跡運動。在現(xiàn)有技術中，輸電線路的在線監(jiān)測技術包括微風振動在線監(jiān)測、微氣象在線監(jiān) 測、線路風偏在線監(jiān)測、絕緣子在線監(jiān)測等技術，但次檔距振蕩在線監(jiān)測技術因其技術復雜 而尚未發(fā)展起來。

實用新型內容本實用新型實施例提供了一種次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，以解決高壓輸電線路的次檔 距振蕩監(jiān)測問題。本實用新型的目的是，提供一種次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括導線和間隔 棒、水平振蕩監(jiān)測裝置、監(jiān)測基站和監(jiān)測服務器；水平振蕩監(jiān)測裝置設置在兩個間隔棒之間 的導線上；水平振蕩監(jiān)測裝置通過無線通信網(wǎng)絡與監(jiān)測基站相連接；監(jiān)測基站與監(jiān)測服務 器相連接；水平振蕩監(jiān)測裝置包括水平向振動傳感器，包括振動傳感元件和一應變梁，應變 梁的一端與振動傳感元件相連接，應變梁的另一端設有小輪，小輪與導線的水平方向的一 側相耦合用于從導線上采集水平方向振動信號；信號調理單元，與振動傳感器的振動傳感 元件相連接，用于接收水平方向振動信號，并對接收到的水平方向振動信號進行過濾、放大 和調理，生成水平方向振動標準信號；信號控制與無線收發(fā)單元，與信號調理單元相連接， 用于接收水平方向振動標準信號，并對接收到的水平方向振動標準信號進行無線發(fā)射；電 源，用于為水平振蕩監(jiān)測裝置提供電能；殼體，用于容納振動傳感元件、信號調理單元、信號 控制與無線收發(fā)單元和電源，并固定應變梁；夾具，用于將殼體和應變梁固定于所述導線水 平方向的一側；監(jiān)測基站接收水平振蕩監(jiān)測裝置發(fā)射的水平方向振動標準信號；監(jiān)測服務器包 括振動信號接收單元，用于接收水平方向振動標準信號；水平振幅計算單元，與振動信號 接收單元相連接，用于根據(jù)水平方向振動標準信號計算兩個間隔棒之間導線振蕩的振幅。水平振蕩監(jiān)測裝置包括存儲器，與信號控制與無線收發(fā)單元相連接，用于對水平 方向振動標準信號進行存儲。[0010]夾具包括卡箍，用于箍住所述的導線；卡箍的內壁上設有齒形花紋，用于增加與 導線的摩擦力?？ü康膬缺谏弦部稍O置非金屬層，用于增加與導線的摩擦力。次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)還包括氣象監(jiān)測裝置，該氣象監(jiān)測裝置包括風速傳感器、 風向傳感器、氣溫傳感器和濕度傳感器，氣象監(jiān)測裝置通過監(jiān)測基站與監(jiān)測服務器無線連 接，或與監(jiān)測服務器有線連接。本實用新型的有益效果在于，通過在導線的多個次檔距內安裝多個水平振蕩監(jiān)測 裝置，實現(xiàn)了對次檔距振蕩的幅值、頻率的實時采集，完成了對高壓輸電線路的次檔距振蕩 的監(jiān)測。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)連接示意圖；圖2為本實用新型實施例導線振蕩方向及殼體安裝位置示意圖；圖3為本實用新型實施例次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)結構框圖；圖4為本實用新型實施例導線彎曲振幅法示意圖；圖5為本實用新型實施例振幅峰值曲線圖；圖6為本實用新型實施例水平振蕩監(jiān)測裝置結構示意圖；圖7、圖8為本實用新型實施例水平振蕩監(jiān)測裝置夾具示意圖；圖9為本實用新型實施例水平振蕩監(jiān)測裝置安裝在導線時的俯視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖1所示，本實施例的次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)包括導線400、間隔棒500、水平振 蕩監(jiān)測裝置100、監(jiān)測基站200和監(jiān)測服務器300 ；水平振蕩監(jiān)測裝置100設置在兩個間隔 棒之間的導線上(例如水平振蕩監(jiān)測裝置(100a 100c)設置在間隔棒(500a 500d) 之間的中部位置。水平振蕩監(jiān)測裝置100通過無線通信網(wǎng)絡與監(jiān)測基站200相連接；監(jiān)測 基站200與監(jiān)測服務器300相連接；監(jiān)測服務器300還可用過互聯(lián)網(wǎng)與遠端IE瀏覽器600 和遠端監(jiān)測服務器700相連接。次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)還包括氣象監(jiān)測裝置800，氣象監(jiān)測裝置800可包括風速 傳感器、風向傳感器、氣溫傳感器和濕度傳感器等氣象傳感器，用于檢測現(xiàn)場的氣象數(shù)據(jù)， 氣象監(jiān)測裝置800通過監(jiān)測基站200與監(jiān)測服務器300無線連接，或直接與監(jiān)測服務器300 有線連接。監(jiān)測基站200接收無線通信裝置發(fā)射的水平向加速度信號和豎直向加速度信號 以及氣象監(jiān)測裝置800采集的氣象數(shù)據(jù)；監(jiān)測服務器接收監(jiān)測基站傳來的水平向加速度信號和豎直向加速度信號并進行處理，也接收現(xiàn)場的氣象數(shù)據(jù)以對次檔距振蕩進行與風速、 風向等氣象數(shù)據(jù)相關的分析處理。如圖2所示，采用若干個水平振蕩監(jiān)測裝置100，安裝于一個觀測檔距中次檔距導 線的中部位置，且固定在導線的水平方向的一側，用于從導線上采集水平方向振動信號；采 集兩個方向的加速度信息，即垂直于線路的水平方向Y和豎直方向Z的加速度，由后臺進 行積分計算，獲取次檔距振蕩的振蕩頻率及幅值。本實施例通過在導線的多個次檔距內安裝多個內置加速度傳感器的次檔距振蕩 監(jiān)測儀100解決次檔距振蕩的幅值、頻率的采集。如圖3所示，水平振蕩監(jiān)測裝置100包括水平向振動傳感器1011，包括振動傳感 元件和一應變梁，應變梁的一端與振動傳感元件相連接，應變梁的另一端設有小輪，小輪與 導線的水平方向的一側相耦合用于從導線上采集水平方向振動信號；信號調理單元1012， 與振動傳感器的振動傳感元件相連接，用于接收水平方向振動信號，并對接收到的水平方 向振動信號進行過濾、放大和調理，生成水平方向振動標準信號；信號控制與無線收發(fā)單元 102，與信號調理單元1012相連接，用于接收水平方向振動標準信號，并由控制器1021控制 無線發(fā)射模塊1022對接收到的水平方向振動標準信號進行無線發(fā)射；電源103，用于通過 電源處理模塊1013為水平振蕩監(jiān)測裝置100提供電能；殼體，用于容納振動傳感元件、信號 調理單元、信號控制與無線收發(fā)單元和電源，并固定應變梁；夾具，用于將殼體和應變梁固 定于所述導線水平方向的一側；監(jiān)測基站200接收水平振蕩監(jiān)測裝置100發(fā)射的水平方向振動標準信號；監(jiān)測服 務器300包括振動信號接收單元301，用于接收水平方向振動標準信號；水平振幅計算單 元302，與振動信號接收單元相連接，用于根據(jù)水平方向振動標準信號計算兩個間隔棒之間 導線振蕩的振幅。水平振蕩監(jiān)測裝置100包括存儲器，與信號控制與無線收發(fā)單元相連接，用于對 水平方向振動標準信號進行存儲。夾具包括卡箍，用于箍住所述的導線；卡箍的內壁上設有齒形花紋，用于增加與 導線的摩擦力?？ü康膬缺谏弦部稍O置非金屬層，用于增加與導線的摩擦力。次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)還包括氣象監(jiān)測裝置，該氣象監(jiān)測裝置包括風速傳感器、 風向傳感器、氣溫傳感器和濕度傳感器，氣象監(jiān)測裝置通過監(jiān)測基站與監(jiān)測服務器無線連 接，或與監(jiān)測服務器有線連接。如圖6所示，本實施例中的水平振蕩監(jiān)測裝置包括殼體2、端蓋1和天線蓋7，天 線蓋7形成該裝置的另一個端蓋；其中，殼體2采用長方體結構，中間開有方孔，被掏空的兩 面上帶有圓筒外沿用以連接端蓋，端蓋1和天線蓋7采用圓弧結構，兩端蓋分別與殼體2的 圓筒外沿用螺紋連接固定。振動監(jiān)測裝置13是水平振蕩監(jiān)測裝置的傳感器，振動監(jiān)測裝置 13包括一條扁平的懸臂梁式彈性體，其末端裝有可轉動的小輪12，在小輪12與彈性體之間 采用絕緣材料連接。該彈性體的根部固定在固定塊14，15的上下兩部分之間，在根部附近 粘貼有振動傳感元件。固定塊14、15和卡具16之間用螺栓連接，使卡具16的上表面與固 定塊15的下表面緊密貼在一起。現(xiàn)場一個檔距內選定若干個次檔距，在每一個選定的次檔距內安裝一個水平振蕩 監(jiān)測裝置，采集的數(shù)據(jù)通過基站發(fā)送到后端監(jiān)測服務器。[0034]監(jiān)測服務器的水平振幅計算單元采用彎曲振幅法進行數(shù)據(jù)處理。彎曲振幅法(如 圖4所示)是測取電線距間隔棒出口 89mm處電線相對于間隔棒夾頭的彎曲振幅，以此值大 小來測算次檔距檔中的振動情況。在圖4中1為間隔棒夾頭，2為導線，3為導線與間隔棒夾頭的接觸點，4為彎曲振 幅％ (相對于間隔棒夾頭)。如圖5所示，假定次檔距的檔距為L，A和B為次檔距的兩間隔棒處，通過監(jiān)測儀測 得的89mm處的水平變曲振幅為％ (單峰值)，則可以根據(jù)拋物線擬合方法推算檔中的任意
點的水平振幅(單峰值)為
權利要求1.一種次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括導線和間隔棒；其特征是，所述的系統(tǒng) 還包括水平振蕩監(jiān)測裝置、監(jiān)測基站和監(jiān)測服務器；所述的水平振蕩監(jiān)測裝置設置在兩個間隔棒之間的導線上；所述的水平振蕩監(jiān)測裝 置通過無線通信網(wǎng)絡與所述的監(jiān)測基站相連接；所述的監(jiān)測基站與所述的監(jiān)測服務器相連 接；所述的水平振蕩監(jiān)測裝置包括水平向振動傳感器，包括振動傳感元件和一應變梁，所述應變梁的一端與所述的振動 傳感元件相連接，所述應變梁的另一端設有小輪，所述的小輪與所述導線的水平方向的一 側相耦合用于從所述的導線上采集水平方向振動信號；信號調理單元，與所述振動傳感器的振動傳感元件相連接，用于接收所述的水平方向 振動信號，并對接收到的水平方向振動信號進行過濾、放大和調理，生成水平方向振動標準 信號；信號控制與無線收發(fā)單元，與所述的信號調理單元相連接，用于接收所述的水平方向 振動標準信號，并對接收到的水平方向振動標準信號進行無線發(fā)射；電源，用于為所述的水平振蕩監(jiān)測裝置提供電能；殼體，用于容納所述的振動傳感元件、信號調理單元、信號控制與無線收發(fā)單元和電 源，并固定所述的應變梁；夾具，用于將所述的殼體和應變梁固定于所述導線水平方向的一側；所述的監(jiān)測基站接收所述的水平振蕩監(jiān)測裝置發(fā)射的水平方向振動標準信號；所述的監(jiān)測服務器包括振動信號接收單元，用于接收所述的水平方向振動標準信號；水平振幅計算單元，與所述的振動信號接收單元相連接，用于根據(jù)所述的水平方向振 動標準信號計算兩個間隔棒之間導線振蕩的振幅。
2.根據(jù)權利要求1所述的次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述的水平振蕩監(jiān)測裝置 包括存儲器，與所述的信號控制與無線收發(fā)單元相連接，用于對所述的水平方向振動標準 信號進行存儲。
3.根據(jù)權利要求1所述的次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述的夾具包括卡箍，用 于箍住所述的導線；所述卡箍的內壁上設有齒形花紋，用于增加與導線的摩擦力。
4.根據(jù)權利要求1所述的次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述的夾具包括卡箍，用 于箍住所述的導線；所述卡箍的內壁上設有非金屬層，用于增加與導線的摩擦力。
5.根據(jù)權利要求1所述的次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述的系統(tǒng)還包括氣象監(jiān) 測裝置，所述的氣象監(jiān)測裝置包括風速傳感器、風向傳感器、氣溫傳感器和濕度傳感器，所 述的氣象監(jiān)測裝置通過所述的監(jiān)測基站與所述的監(jiān)測服務器無線連接，或與所述的監(jiān)測服 務器有線連接。
專利摘要本實用新型實施例提供了一種次檔距振蕩監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括導線和間隔棒、水平振蕩監(jiān)測裝置、監(jiān)測基站和監(jiān)測服務器；水平振蕩監(jiān)測裝置設置在兩個間隔棒之間的導線上；水平振蕩監(jiān)測裝置通過無線通信網(wǎng)絡與監(jiān)測基站相連接；監(jiān)測基站與監(jiān)測服務器相連接；監(jiān)測基站接收水平振蕩監(jiān)測裝置發(fā)射的水平方向振動標準信號；監(jiān)測服務器包括振動信號接收單元，用于接收水平方向振動標準信號；水平振幅計算單元，與振動信號接收單元相連接，用于根據(jù)水平方向振動標準信號計算兩個間隔棒之間導線振蕩的振幅。以解決高壓輸電線路的次檔距振蕩監(jiān)測問題。
文檔編號G01W1/02GK201926494SQ201020684728
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者于欽剛, 倪康婷, 吳應國, 張志榮, 曹凱, 李紅旗, 李翔, 王睿, 謝華鋒, 郭志廣 申請人:北京國網(wǎng)富達科技發(fā)展有限責任公司, 寧夏電力公司超高壓分公司