基于gps架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觀測控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]架空輸電線路架線弧垂控制是工程質(zhì)量的一項重要指標?，F(xiàn)行架線弧垂觀測主要是借助經(jīng)緯儀、弛度板等儀器和工具，應(yīng)用平行四邊形法、異形四邊形法，在檔端、檔外、檔內(nèi)、檔側(cè)，通過幾何的方法進行觀測與控制，前提是需要有良好的通視條件；但在架線施工中受天氣因素影響較大，尤其是冬季大霧天氣透視條件較差情況下，無法進行弧垂觀測，且造成大量窩工，影響施工效率和工程進度；且操作繁瑣、測量精度和準確度較低業(yè)務(wù)GPS定位功能；因此需要一種不受天氣環(huán)境的影響優(yōu)于經(jīng)緯儀、弛度板等儀器和工具的基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明公開了一種基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)，它包括導(dǎo)線張力測量傳感器、導(dǎo)線最低點GPS測量儀和地面工作站；
導(dǎo)線張力測量傳感器與緊線裝置或掛線側(cè)串聯(lián)于導(dǎo)線上；導(dǎo)線最低點GPS測量儀通過鐵塔橫擔(dān)安裝的滑輪送抵導(dǎo)線最低點處并通過導(dǎo)線滑輪附著在導(dǎo)線上；導(dǎo)線張力測量傳感器和導(dǎo)線最低點GPS測量儀分別通過無線傳輸與地面工作站互通信息，地面工作站為筆記本電腦；筆記本電腦內(nèi)安裝有GPS測量單元1、氣溫風(fēng)速測量單元、無線收發(fā)模塊III。
[0005]導(dǎo)線張力測量傳感器包括導(dǎo)線張力測量傳感器機殼、力學(xué)測量傳感器、CPU 1、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I ;力學(xué)測量傳感器、CPU 1、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I均安裝在導(dǎo)線張力測量傳感器機殼內(nèi)；CPU I分別與力學(xué)測量傳感器、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I相連接；力學(xué)測量傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I相連接；無線收發(fā)模塊I通過無線傳輸與安裝有無線收發(fā)模塊III的地面工作站相連。
[0006]導(dǎo)線最低點GPS測量儀包括導(dǎo)線最低點GPS測量儀機殼、GPS測量單元II XPU I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口 II ；GPS測量單元I1、CPU I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口均安裝在導(dǎo)線最低點GPS測量儀機殼內(nèi)；CPU II分別與GPS測量單元I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口 II相連接；GPS測量單元II與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊II相連；無線收發(fā)模塊II通過無線傳輸與安裝有無線收發(fā)模塊III的地面工作站相連。
[0007]本發(fā)明以現(xiàn)代力學(xué)測量技術(shù)、GPS測量技術(shù)、無線通訊技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展為依托，有效地解決輸電線路霧天無法通視而影響弧垂測量面臨的困難和問題，與傳統(tǒng)測量儀器相比更加簡便操作易行，測量精確度和準確度更高。
【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0009]圖1為本發(fā)明的導(dǎo)線張力測量傳感器和地面工作站的連接示意框圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的導(dǎo)線最低點GPS測量儀和地面工作站的連接示意框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1、圖2所示，本發(fā)明主要包括導(dǎo)線張力測量傳感器、導(dǎo)線最低點GPS測量儀和地面工作站；導(dǎo)線張力測量傳感器與緊線裝置或掛線側(cè)串聯(lián)于導(dǎo)線上，導(dǎo)線最低點GPS測量儀通過鐵塔橫擔(dān)安裝的滑輪送抵導(dǎo)線最低點處并通過導(dǎo)線滑輪附著在導(dǎo)線上，導(dǎo)線張力測量傳感器和導(dǎo)線最低點GPS測量儀分別通過無線傳輸與地面工作站互通信息，地面工作站為筆記本電腦，且具有施工現(xiàn)場氣溫、風(fēng)速、地理位置參數(shù)測量功能；筆記本電腦內(nèi)安裝有GPS測量單元1、氣溫風(fēng)速測量單元、無線收發(fā)模塊III。
[0012]如圖1所示，導(dǎo)線張力測量傳感器包括導(dǎo)線張力測量傳感器機殼、力學(xué)測量傳感器、CPU 1、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I ;力學(xué)測量傳感器、CPU 1、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I均安裝在導(dǎo)線張力測量傳感器機殼內(nèi)，CPU I分別與力學(xué)測量傳感器、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I相連接，力學(xué)測量傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I相連接，無線收發(fā)模塊I通過無線傳輸與安裝有無線收發(fā)模塊III的地面工作站相連。
[0013]如圖2所示，導(dǎo)線最低點GPS測量儀包括導(dǎo)線最低點GPS測量儀機殼、GPS測量單元I1、CPU I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口 II ；GPS測量單元I1、CPU I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口均安裝在導(dǎo)線最低點GPS測量儀機殼內(nèi)；CPU II分別與GPS測量單元I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口 II相連接，GPS測量單元II與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊II相連，無線收發(fā)模塊II通過無線傳輸與安裝有無線收發(fā)模塊III的地面工作站相連。
[0014]導(dǎo)線張力測量傳感器，由施工人員串聯(lián)在緊線側(cè)，緊線裝置與導(dǎo)線間、每根必須串聯(lián)一個導(dǎo)線張力測量傳感器。
[0015]導(dǎo)線最低點GPS測量儀的安裝在根據(jù)架線弧垂原理確定的觀測檔(一般一段架線段中有I至2個觀測檔、最多不超過3個)，由高空作業(yè)人員攀登至鐵塔橫擔(dān)下方的導(dǎo)線上，通過滑輪的作用，將導(dǎo)線最低點GPS測量儀送抵導(dǎo)線最低點處，地面工作站可以收到導(dǎo)線最低點GPS測量儀發(fā)回的導(dǎo)線最低點坐標數(shù)據(jù)。一相或一極，根據(jù)不同電壓等級，有的只有I根導(dǎo)線，有的有多個分裂導(dǎo)線，一般分裂數(shù)在I至8分裂。每根分裂導(dǎo)線上均需安裝一個導(dǎo)線最低點GPS測量儀。地面工作站(筆記本電腦)將導(dǎo)線張力測量傳感器和導(dǎo)線最低點GPS測量儀，通過無線通訊傳回各分裂導(dǎo)線張力、最低點坐標數(shù)據(jù)以及溫度、風(fēng)速等氣象參數(shù)，進行數(shù)據(jù)計算處理和圖形顯示，實時進行弧垂測量與控制。
[0016]本發(fā)明將現(xiàn)代力學(xué)測量技術(shù)、無線通訊技術(shù)以及GPS技術(shù)，應(yīng)用于架空輸電線路架線弧垂控制，帶來傳統(tǒng)方法和工藝的變革，不僅克服了霧天無法通視的影響，而更加有助于提升架線施工工藝，提高勞動效率，提高弧垂控制精度。目前國際上和國內(nèi)還沒有類似的基于力學(xué)測量和GPS定位技術(shù)原理應(yīng)用于架空輸電線路架線弧垂控制的工藝與裝置。利用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)全天候條件下架線弧垂控制，既實用有效，又容易制造生產(chǎn)，完全可以替代架線施工中傳統(tǒng)的基于經(jīng)緯儀的弧垂控制裝置。
[0017]導(dǎo)線的狀態(tài)方程式確立了不同溫度狀態(tài)下，導(dǎo)線弧垂、應(yīng)力之間的內(nèi)在關(guān)系。即特定的應(yīng)力對應(yīng)于特定的弧垂。將傳統(tǒng)的通過幾何方法測量弧垂轉(zhuǎn)化為通過導(dǎo)線張力和GPS顯示導(dǎo)線實際位置來直接控制。導(dǎo)線張力和GPS顯示導(dǎo)線實際位置二者相互印證，確保施工弧垂準確。
[0018]本發(fā)明針對高壓架空輸電線路特別是超高壓和特高壓輸電線路架線施工弧垂測量面臨的困難和問題，以現(xiàn)代力學(xué)測量技術(shù)、GPS測量技術(shù)、無線通訊技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展為依托，有效地解決輸電線路霧天無法通視而影響弧垂測量面臨的困難和問題，與傳統(tǒng)測量方法相比更加簡便操作易行，測量精確度和準確度更高。本發(fā)明又容易制造生產(chǎn)，也方便實際的操作。本發(fā)明適用于35kV?500kV直至100kV以及±800kV輸電線路的架線弧垂控制。
【主權(quán)項】
1.一種基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括導(dǎo)線張力測量傳感器、導(dǎo)線最低點GPS測量儀和地面工作站； 所述導(dǎo)線張力測量傳感器與緊線裝置或掛線側(cè)串聯(lián)于導(dǎo)線上；所述導(dǎo)線最低點GPS測量儀通過鐵塔橫擔(dān)安裝的滑輪送抵導(dǎo)線最低點處并通過導(dǎo)線滑輪附著在導(dǎo)線上；所述導(dǎo)線張力測量傳感器和導(dǎo)線最低點GPS測量儀分別通過無線傳輸與地面工作站互通信息，地面工作站為筆記本電腦；所述筆記本電腦內(nèi)安裝有GPS測量單元1、氣溫風(fēng)速測量單元、無線收發(fā)模塊III。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)線張力測量傳感器包括導(dǎo)線張力測量傳感器機殼、力學(xué)測量傳感器、CPU 1、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I ;所述力學(xué)測量傳感器、CPU 1、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口 I均安裝在導(dǎo)線張力測量傳感器機殼內(nèi)；所述CPU I分別與力學(xué)測量傳感器、無線收發(fā)模塊1、電源模塊1、存儲器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊1、在線編程接口I相連接；所述力學(xué)測量傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I相連接；所述無線收發(fā)模塊I通過無線傳輸與安裝有無線收發(fā)模塊III的地面工作站相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)線最低點GPS測量儀包括導(dǎo)線最低點GPS測量儀機殼、GPS測量單元I1、CPU I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口 II ;所述GPS測量單元II XPU I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口均安裝在導(dǎo)線最低點GPS測量儀機殼內(nèi)；所述CPU II分別與GPS測量單元I1、無線收發(fā)模塊I1、電源模塊I1、存儲器I1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊I1、在線編程接口II相連接；所述GPS測量單元II與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊II相連；所述無線收發(fā)模塊II通過無線傳輸與安裝有無線收發(fā)模塊III的地面工作站相連。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于GPS架空輸電線路全天候弧垂觀測控制系統(tǒng)，其特征在于：它包括導(dǎo)線張力測量傳感器、導(dǎo)線最低點GPS測量儀和地面工作站；導(dǎo)線張力測量傳感器與緊線裝置或掛線側(cè)串聯(lián)于導(dǎo)線上；導(dǎo)線最低點GPS測量儀通過鐵塔橫擔(dān)安裝的滑輪送抵導(dǎo)線最低點處并通過導(dǎo)線滑輪附著在導(dǎo)線上；導(dǎo)線張力測量傳感器和導(dǎo)線最低點GPS測量儀分別通過無線傳輸與地面工作站互通信息，地面工作站為筆記本電腦；筆記本電腦內(nèi)安裝有GPS測量單元Ⅰ、氣溫風(fēng)速測量單元、無線收發(fā)模塊Ⅲ。本發(fā)明有效地解決輸電線路霧天無法通視而影響弧垂測量面臨的困難和問題，與傳統(tǒng)測量儀器相比更加簡便操作易行，測量精確度和準確度更高。
【IPC分類】G01S19-42, G01L5-04
【公開號】CN104568276
【申請?zhí)枴緾N201310493792
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】北京慧峰仁和科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月21日