一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，包括控制器系統(tǒng)電路、絕緣子漏電流監(jiān)測電路、溫濕度監(jiān)測電路、桿塔震動監(jiān)測電路、通信電路和電源系統(tǒng)電路，所述控制器系統(tǒng)電路由處理器、存儲器、通信接口擴展電路、邏輯電路和看門狗電路、晶振電路組成，所述絕緣子漏電流電阻由電流監(jiān)測環(huán)、信號調理電路、ADC電路、基準電壓源和SPI通信電路組成，所述溫濕度監(jiān)測電路由溫度傳感器和濕度傳感器組成。其結構簡單，使用、安裝方便，操作簡單，成本低，提供絕緣子漏電流監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測和桿塔震動監(jiān)測功能，適用范圍廣，使用壽命長，具有安全可靠的作用。
【專利說明】一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，應用于電力桿塔的監(jiān)測，屬于通信【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著電力系統(tǒng)改革的深入，為適應社會、經(jīng)濟的市場化，提高管理的自動化水平，減員增效，管理的創(chuàng)新成為當務之急。同時，管理的創(chuàng)新基礎在于技術創(chuàng)新。
[0003]本發(fā)明針對高壓輸電線路管理現(xiàn)狀，開發(fā)應用新技術，實現(xiàn)輸電線路運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，實現(xiàn)故障的預判與診斷，精確定位到每基桿塔，并對絕緣子污穢、線材盜竊等異常狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)測，所有數(shù)據(jù)、狀態(tài)等可遠傳至變電站端、調度端，并可接入省公司、地市分公司的綜合自動化系統(tǒng)或者管理自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)輸電線路的自動監(jiān)測與故障判別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，提供絕緣子漏電流監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測和桿塔震動監(jiān)測功能。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括控制器系統(tǒng)電路、絕緣子漏電流監(jiān)測電路、溫濕度監(jiān)測電路、桿塔震動監(jiān)測電路、通信電路和電源系統(tǒng)電路，所述控制器系統(tǒng)電路由處理器、存儲器、通信接口擴展電路、邏輯電路和看門狗電路、晶振電路組成，控制器系統(tǒng)電路采集絕緣子漏電流、溫濕度和桿塔震動值，經(jīng)過軟件算法和專家分析系統(tǒng)處理后，通過通信電路發(fā)送給管理系統(tǒng)，所述絕緣子漏電流電阻由電流監(jiān)測環(huán)、信號調理電路、ADC電路、基準電壓源和SPI通信電路組成，所述溫濕度監(jiān)測電路由溫度傳感器和濕度傳感器組成，溫度傳感器完成對環(huán)境溫度的采集，并提供數(shù)字化接口。濕度傳感器完成對環(huán)境濕度的采集，并提供數(shù)字化接口。
[0007]作為優(yōu)選的技術方案，所述桿塔震動監(jiān)測電路由震動傳感器、信號放大電路、信號濾波電路和信號轉換電路組成。
[0008]作為優(yōu)選的技術方案，所述通信電路由主機接口、GPRS模塊、RS_232、SPI和I2C通信電路組成。
[0009]作為優(yōu)選的技術方案，所述電源系統(tǒng)電路由電源轉換電路、太陽能供電模塊、智能鋰電池模塊和電源濾波電路組成。
[0010]本發(fā)明一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置的有益效果是:本發(fā)明針對高壓輸電線路管理現(xiàn)狀，開發(fā)應用新技術，實現(xiàn)輸電線路運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，實現(xiàn)故障的預判與診斷，精確定位到每基桿塔，并對絕緣子污穢、線材盜竊等異常狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)測，所有數(shù)據(jù)、狀態(tài)等可遠傳至變電站端、調度端，并可接入省公司、地市分公司的綜合自動化系統(tǒng)或者管理自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)輸電線路的自動監(jiān)測與故障判別。其結構簡單，使用、安裝方便，操作簡單，成本低，提供絕緣子漏電流監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測和桿塔震動監(jiān)測功能，適用范圍廣，使用壽命長，具有安全可靠的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(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發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置的結構框圖；
[0013]圖2為控制器系統(tǒng)電路的結構框圖；
[0014]圖3為絕緣子漏電流監(jiān)測電路原理圖；
[0015]圖4為溫濕度監(jiān)測電路原理圖；
[0016]圖5為桿塔震動監(jiān)測電路原理圖；
[0017]圖6為通信電路原理圖；
[0018]圖7為電源系統(tǒng)電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]參閱圖1至圖7所示的一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括控制器系統(tǒng)電路、絕緣子漏電流監(jiān)測電路、溫濕度監(jiān)測電路、桿塔震動監(jiān)測電路、通信電路和電源系統(tǒng)電路，所述控制器系統(tǒng)電路由處理器、存儲器、通信接口擴展電路、邏輯電路和看門狗電路、晶振電路組成，控制器系統(tǒng)電路采集絕緣子漏電流、溫濕度和桿塔震動值，經(jīng)過軟件算法和專家分析系統(tǒng)處理后，通過通信電路發(fā)送給管理系統(tǒng)，所述絕緣子漏電流電阻由電流監(jiān)測環(huán)、信號調理電路、ADC電路、基準電壓源和SPI通信電路組成，所述溫濕度監(jiān)測電路由溫度傳感器和濕度傳感器組成，溫度傳感器完成對環(huán)境溫度的采集，并提供數(shù)字化接口。濕度傳感器完成對環(huán)境濕度的采集，并提供數(shù)字化接口。
[0020]所述桿塔震動監(jiān)測電路由震動傳感器、信號放大電路、信號濾波電路和信號轉換電路組成。
[0021]所述通信電路由主機接口、GPRS模塊、RS-232、SPI和I2C通信電路組成。
[0022]所述電源系統(tǒng)電路由電源轉換電路、太陽能供電模塊、智能鋰電池模塊和電源濾波電路組成。
[0023]實施例1 ;如圖1所示，為一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置的結構框圖。所述的一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，包括控制器系統(tǒng)電路、絕緣子漏電流監(jiān)測電路、溫濕度監(jiān)測電路、桿塔震動監(jiān)測電路、通信電路和電源系統(tǒng)電路。
[0024]如圖2所示，為控制器系統(tǒng)電路原理圖。所述控制器系統(tǒng)電路原理圖由MCU、本地存儲器、晶振電路、看門狗電路和通信接口擴展電路組成。
[0025]控制器系統(tǒng)電路主要實現(xiàn)以下功能:
[0026]1.UART電路:提供I個UART電路，實現(xiàn)與GPRS模塊的通信接口。
[0027]2.12C電路:提供I個I2C電路，實現(xiàn)與EEPR0M、溫濕度監(jiān)測電路的通信接口。
[0028]3.SPI電路:提供I個SPI電路，實現(xiàn)與絕緣子漏電流監(jiān)測電路的通信接口。
[0029]4.本地存儲器:提供I2C接口的EEPROM接口，配置96KB存儲器，用于存放系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0030]如圖3所示，為絕緣子漏電流監(jiān)測電路原理圖。所述絕緣子漏電流監(jiān)測電路由SPI接口電路、高精度ADC電路、信號調理電路、電流測試環(huán)和基準電壓源組成。
[0031]絕緣子漏電流監(jiān)測電路主要實現(xiàn)以下功能:
[0032]1.電流測試環(huán):安裝在絕緣子串上，測量架空高野線路和大地之間流過絕緣子串的漏電流，輸出漏電流的電流值。
[0033]2.信號調理電路:對電流測試環(huán)輸出的電流值進行濾波、幅值調整，輸出滿足高精度ADC電路的輸入信號要求。
[0034]3.高精度ADC電路:采用TI公司高精度ADC芯片TLC2574IDW，對絕緣子漏電流進
行數(shù)字化轉換。
[0035]4.基準電壓源電路:采用TI公司高穩(wěn)定性基準電壓源芯片REF3040，提供給ADC芯片穩(wěn)定的基準電壓源。
[0036]5.SPI接口電路:提供I路SPI接口從電路，連接控制器系統(tǒng)，接受控制器的控制命令。
[0037]如圖4所示，為溫濕度監(jiān)測電路原理圖。所述溫濕度監(jiān)測電路，由I2C接口電路、溫度傳感器和濕度傳感器組成，實現(xiàn)環(huán)境溫度和濕度的采集，并通過I2C接口和控制器系統(tǒng)連接，接受控制器的控制命令。
[0038]如圖5所示,為桿塔震動監(jiān)測電路原理圖。所述桿塔震動監(jiān)測電路，由震動傳感器、信號放大電路、信號濾波電路和信號轉換電路組成。震動傳感器采集桿塔震動信號，經(jīng)過信號放大電路、信號濾波電路的處理，將電壓信號轉換為頻率信號?？刂破飨到y(tǒng)對頻率信號進行算法分析，得到桿塔震動數(shù)據(jù)，經(jīng)過專家系統(tǒng)，分析出桿塔震動的原因。
[0039]如圖6所示，為通信電路原理圖。所述通信電路，由UART串口、RS-232電平轉換電路、GPRS模塊、主機接口、通信接口擴展電路、I2C電路和SPI電阻組成。
[0040]通信電路主要實現(xiàn)以下功能:
[0041 ] 1.UART串口:MCU提供UART串口的發(fā)送端和接收端。
[0042]2.RS-232電平轉換電路:通過Sipex公司的SP232芯片實現(xiàn)TTL電平和RS-232電平的轉換。
[0043]3.GPRS模塊:內(nèi)置SM卡，通過電信運營商提供的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)，實現(xiàn)與控制中心的通信連接。
[0044]4.主機接口:提供數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，實現(xiàn)與控制器系統(tǒng)的連接。
[0045]5.通信接口擴展電路:提供串/并和并/串轉換電路，實現(xiàn)I2C通信接口和SPI通
信接口。
[0046]6.12C電路:提供SCL和SDA信號。
[0047]7.SPI 電路:通過 SCS、SCLK, SDO 和 SDI 信號。
[0048]如圖7所示，為電源系統(tǒng)電路原理圖。所述電源熊電路原理圖，包括太陽能供電模塊、智能鋰電池模塊、電源轉換你看和電源濾波電路。
[0049]電源系統(tǒng)電路主要實現(xiàn)以下功能:
[0050]1.太陽能供電模塊:采用標準化模塊，主要實現(xiàn)系統(tǒng)的供電。
[0051]2.智能鋰電池模塊:配置高能量密度的鋰電池，給系統(tǒng)提供備用電源，采用智能化技術，提高了鋰電池的使用效率和壽命。另外，通過控制接口，控制器系統(tǒng)可以得到鋰電池的運行狀態(tài)。
[0052]3.電源轉換模塊:實現(xiàn)系統(tǒng)運行所需+5V電源電壓。
[0053]4.電源濾波電路:提供共模和差模濾波電路，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定的+5V電源電壓。
[0054]本發(fā)明一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置的有益效果是:本發(fā)明針對高壓輸電線路管理現(xiàn)狀，開發(fā)應用新技術，實現(xiàn)輸電線路運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，實現(xiàn)故障的預判與診斷，精確定位到每基桿塔，并對絕緣子污穢、線材盜竊等異常狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)測，所有數(shù)據(jù)、狀態(tài)等可遠傳至變電站端、調度端，并可接入省公司、地市分公司的綜合自動化系統(tǒng)或者管理自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)輸電線路的自動監(jiān)測與故障判別。其結構簡單，使用、安裝方便，操作簡單，成本低，提供絕緣子漏電流監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測和桿塔震動監(jiān)測功能，適用范圍廣，使用壽命長，具有安全可靠的作用。
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括控制器系統(tǒng)電路、絕緣子漏電流監(jiān)測電路、溫濕度監(jiān)測電路、桿塔震動監(jiān)測電路、通信電路和電源系統(tǒng)電路，所述控制器系統(tǒng)電路由處理器、存儲器、通信接口擴展電路、邏輯電路和看門狗電路、晶振電路組成，所述絕緣子漏電流電阻由電流監(jiān)測環(huán)、信號調理電路、ADC電路、基準電壓源和SPI通信電路組成，所述溫濕度監(jiān)測電路由溫度傳感器和濕度傳感器組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述桿塔震動監(jiān)測電路由震動傳感器、信號放大電路、信號濾波電路和信號轉換電路組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述通信電路由主機接口、GPRS模塊、RS-232、SPI和I2C通信電路組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的架空高壓線路在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電源系統(tǒng)電路由電源轉換電路、太陽能供電模塊、智能鋰電池模塊和電源濾波電路組成。
【文檔編號】G01D21/02GK104006849SQ201410251050
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】何道剛, 劉 東 申請人:盈亨科技(上海)有限公司