專利名稱：基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法
基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域，具體地指一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
輸電線路廣泛分布在偏遠(yuǎn)地區(qū)，導(dǎo)線架設(shè)于高山、峽谷、樹林、河流等復(fù)雜地形，常 年受大自然的環(huán)境影響，輸電線路的導(dǎo)線容易發(fā)生舞動(dòng)、風(fēng)偏、斷線等，從而引起線路跳閘。 同時(shí)輸電線路還有受人類生產(chǎn)、生活的影響，如公用事業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)中的土地平整、線路附件 風(fēng)箏、廣告氣球飄帶、農(nóng)用薄膜、道路橋梁和弱電線路、管道建設(shè)、穿越架設(shè)等，危及到線路 的安全運(yùn)行。
根據(jù)DL/T741-2001《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》的要求，電力部門需定期組織人員 對(duì)輸電線路進(jìn)行線路巡視，耗費(fèi)大量人力，效率不高。
現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法均主要針對(duì)導(dǎo)線的電流、電壓等電氣參數(shù)，對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的 輸電線路的導(dǎo)線位移參數(shù)缺乏有效的持續(xù)監(jiān)測(cè)手段。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足提供一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
—種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括輸電導(dǎo)線，還包括設(shè)在輸電 導(dǎo)線上的多個(gè)位移傳感器、多個(gè)設(shè)有無(wú)線通信裝置的桿塔、監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，所述輸電導(dǎo)線 的固定端點(diǎn)設(shè)在桿塔上，所述多個(gè)位移傳感器分別與無(wú)線通信裝置相連接，所述無(wú)線通信 裝置與監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器之間通過無(wú)線連接實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。
本發(fā)明還提供一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，其具體 步驟是
步驟1:每個(gè)位移傳感器將采集到所述位移傳感器所在點(diǎn)與相鄰位移傳感器之間 所述輸電導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度和弧垂信號(hào)，通過所述無(wú)線通信裝置將采集到的信號(hào)傳至所述監(jiān) 測(cè)中心服務(wù)器，監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器根據(jù)采集到的信號(hào)建立輸電導(dǎo)線的三維模型，并在三維模 型上設(shè)定輸電導(dǎo)線的初始位置；
步驟2 :所述輸電導(dǎo)線在運(yùn)行過程中受天氣環(huán)境的影響，會(huì)發(fā)生位置偏移變化，分 布在導(dǎo)線上的多個(gè)位移傳感器采集輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量；
步驟3 :所述多個(gè)位移傳感器通過無(wú)線通信裝置將采集輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移 偏量傳至監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器；
步驟4 :依據(jù)所述位移傳感器所在點(diǎn)與相鄰位移傳感器之間所述輸電導(dǎo)線的實(shí)際 長(zhǎng)度、弧垂信號(hào)和桿塔之間的距離，通過所述監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器分別設(shè)第一位移偏量定值為 a、第二位移偏量定值為b和第三位移偏量定值為C，且a < b < c，判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于a，若大于a，則轉(zhuǎn)下一步，若小于a，則返回步驟2 ；
步驟5 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量標(biāo) 記；
步驟6 :判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于b，若大于b，則轉(zhuǎn)下一 步，若小于b，則返回步驟2 ;
步驟7 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量黃色 標(biāo)記；
步驟8 :判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于C，若大于C，則轉(zhuǎn)下一 步，若小于c,則返回步驟2 ；
步驟9 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量紅色 標(biāo)記，并發(fā)出預(yù)警信號(hào)；
本發(fā)明的有益效果是能采集輸電導(dǎo)線的位置偏移信息，通過無(wú)線通信裝置將采集 到的信息發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)輸電導(dǎo)線位移信息的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)?？梢园?輸電導(dǎo)線的位移信息實(shí)時(shí)地反映在三維模型畫面上，從而更直觀和生動(dòng)。而且在輸電導(dǎo)線 偏移太大時(shí)提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)，有助于實(shí)現(xiàn)線路的狀態(tài)檢修，提高檢修效率。


圖1為本發(fā)明基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明監(jiān)測(cè)方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例本發(fā)明是一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括輸電導(dǎo)線 1，還包括設(shè)在輸電導(dǎo)線I上的五個(gè)位移傳感器2、兩個(gè)設(shè)有無(wú)線通信裝置3的桿塔4、監(jiān)測(cè) 中心服務(wù)器5，所述輸電導(dǎo)線I的固定端點(diǎn)分別設(shè)在兩個(gè)桿塔4上，所述五個(gè)位移傳感器2 通過無(wú)線通信裝置3與監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器5之間通過無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)通訊。
位移傳感器2用于采集輸電導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度、弧垂和輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏 量信號(hào)；無(wú)線通信裝置3用于實(shí)現(xiàn)位移傳感器2和監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器5之間的遠(yuǎn)程通信；監(jiān)測(cè) 中心服務(wù)器5用于接收、存儲(chǔ)、計(jì)算和輸出輸電導(dǎo)線的各種數(shù)據(jù)量和發(fā)出預(yù)警信號(hào)，監(jiān)測(cè)中 心服務(wù)器5還裝有三維建模軟件用于建立輸電導(dǎo)線的三維模型。
一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟
步驟1:每個(gè)位移傳感器將采集到所述位移傳感器所在點(diǎn)與相鄰位移傳感器之間 所述輸電導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度和弧垂信號(hào)，通過所述無(wú)線通信裝置將采集到的信號(hào)傳至所述監(jiān) 測(cè)中心服務(wù)器，監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器根據(jù)采集到的信號(hào)通過三維建模軟件建立輸電導(dǎo)線的三維 模型，并在三維模型上設(shè)定輸電導(dǎo)線的初始位置；
步驟2 :所述輸電導(dǎo)線在運(yùn)行過程中受風(fēng)、雨、雪、冰等環(huán)境的影響，會(huì)發(fā)生位置偏 移變化，分布在導(dǎo)線上的多個(gè)位移傳感器采集輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量；
步驟3 :所述多個(gè)位移傳感器通過無(wú)線通信裝置將采集輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移 偏量傳至監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器；
步驟4 :依據(jù)所述位移傳感器所在點(diǎn)與相鄰位移傳感器之間所述輸電導(dǎo)線的實(shí)際 長(zhǎng)度、弧垂信號(hào)和桿塔之間的距離，通過所述監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器分別設(shè)第一位移偏量定值為 a、第二位移偏量定值為b和第三位移偏量定值為C，且a < b < c，判斷采集的輸電導(dǎo)線各 點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于a，若大于a，則轉(zhuǎn)下一步，若小于a，則返回步驟2 ；
步驟5 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量標(biāo) 記；
步驟6 :判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于b，若大于b，則轉(zhuǎn)下一 步，若小于b，則返回步驟2 ;
步驟7 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量黃色 標(biāo)記，說明三維模型上黃色段輸電導(dǎo)線位移偏量較大；
步驟8 :判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于C，若大于C，則轉(zhuǎn)下一 步，若小于c,則返回步驟2 ；
步驟9 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量紅色 標(biāo)記，并發(fā)出預(yù)警信號(hào)，說明三維模型上紅色段輸電導(dǎo)線位移偏量過大，容易因相間距離不 足引起線路故障，故作出了預(yù)警。
步驟2中所述的天氣環(huán)境影響是指輸電導(dǎo)線在運(yùn)行過程中受到風(fēng)、雨、雪、冰等環(huán) 境的影響，會(huì)發(fā)生位置偏移變化。步驟5中，通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn) 上作出標(biāo)記，即在三維模型畫面上，輸電導(dǎo)線對(duì)應(yīng)點(diǎn)在初始位置的基礎(chǔ)上作出相應(yīng)的位移 變化，實(shí)現(xiàn)了三維畫面實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地顯示實(shí)際輸電導(dǎo)線的位置情況。步驟7中，通過監(jiān)測(cè)中 心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出黃色標(biāo)記，說明三維模型上黃色段輸電導(dǎo)線位移 偏量較大。步驟9中，通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出紅色標(biāo)記，并發(fā) 出預(yù)警信號(hào)，說明三維模型上紅色段輸電導(dǎo)線位移偏量過大，容易因相間距離不足引起線 路故障，故作出了預(yù)警。
其中，第一位移偏量定值a、第二位移偏量定值b和第三位移偏量定值c可根據(jù)實(shí) 際線路情況進(jìn)行設(shè)定，但必須滿足a < b < C。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本說明書中未作 詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括輸電導(dǎo)線(1)，其特征在于還包括設(shè)在輸電導(dǎo)線(I)上的多個(gè)位移傳感器(2)、多個(gè)設(shè)有無(wú)線通信裝置(3)的桿塔(4)、監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器(5)，所述輸電導(dǎo)線(I)的固定端點(diǎn)設(shè)在桿塔(4)上，所述多個(gè)位移傳感器(2)分別與無(wú)線通信裝置(3 )相連接，所述無(wú)線通信裝置(3 )與監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器(5 )之間通過無(wú)線連接實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)方法的具體步驟是 步驟1:每個(gè)位移傳感器將采集到所述位移傳感器所在點(diǎn)與相鄰位移傳感器之間所述輸電導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度和弧垂信號(hào)，通過所述無(wú)線通信裝置將采集到的信號(hào)傳至所述監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器根據(jù)采集到的信號(hào)建立輸電導(dǎo)線的三維模型，并在三維模型上設(shè)定輸電導(dǎo)線的初始位置； 步驟2 :所述輸電導(dǎo)線在運(yùn)行過程中受天氣環(huán)境的影響，會(huì)發(fā)生位置偏移變化，分布在導(dǎo)線上的多個(gè)位移傳感器采集輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量； 步驟3 :所述多個(gè)位移傳感器通過無(wú)線通信裝置將采集輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量傳至監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器； 步驟4 :依據(jù)所述位移傳感器所在點(diǎn)與相鄰位移傳感器之間所述輸電導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度、弧垂信號(hào)和桿塔之間的距離，通過所述監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器分別設(shè)第一位移偏量定值為a、第二位移偏量定值為b和第三位移偏量定值為C，且a < b < c，判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于a，若大于a，則轉(zhuǎn)下一歩，若小于a，則返回步驟2 ； 步驟5 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量標(biāo)記；步驟6 :判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于b，若大于b，則轉(zhuǎn)下一歩，若小于b，則返回步驟2 ; 步驟7 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量黃色標(biāo)記； 步驟8 :判斷采集的輸電導(dǎo)線各點(diǎn)的實(shí)時(shí)位移偏量是否大于C，若大于C，則轉(zhuǎn)下一歩，若小于c，則返回步驟2; 步驟9 :通過監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器在所述三維模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上作出實(shí)時(shí)位移偏量紅色標(biāo)記，并發(fā)出預(yù)警信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于位移傳感器的輸電導(dǎo)線三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括輸電導(dǎo)線，還包括設(shè)在輸電導(dǎo)線上的多個(gè)位移傳感器、多個(gè)設(shè)有無(wú)線通信裝置的桿塔、監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，輸電導(dǎo)線的固定端點(diǎn)設(shè)在桿塔上，多個(gè)位移傳感器分別與無(wú)線通信裝置相連接，無(wú)線通信裝置與監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器之間通過無(wú)線連接實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。本發(fā)明能采集輸電導(dǎo)線的位置偏移信息，通過無(wú)線通信裝置將采集到的信息發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)輸電導(dǎo)線位移信息的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)?？梢园演旊妼?dǎo)線的位移信息實(shí)時(shí)地反映在三維模型畫面上，從而更直觀和生動(dòng)。而且在輸電導(dǎo)線偏移太大時(shí)提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)線路的狀態(tài)檢修，提高檢修效率。
文檔編號(hào)G01B21/02GK103033158SQ20121057506
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者余雷, 李曉峰, 向文祥, 劉越, 劉曉華 申請(qǐng)人:湖北省電力公司檢修分公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司