高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，涉及機(jī)械振動(dòng)或超聲波探測(cè)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括若干個(gè)安裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)上的導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置、線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)備份服務(wù)器、若干個(gè)Internet用戶(hù)終端、用戶(hù)基站以及若干個(gè)移動(dòng)用戶(hù)終端。所述系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路的振動(dòng)及超聲回波情況，分析導(dǎo)線(xiàn)的疲勞情況，并給出告警信息，協(xié)助運(yùn)行部門(mén)對(duì)輸電線(xiàn)路進(jìn)行有效的維護(hù)，避免由輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)微風(fēng)振動(dòng)引起的導(dǎo)線(xiàn)斷股事故。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械振動(dòng)或超聲波探測(cè)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)絕緣子高壓端接頭金具固定，通過(guò)絕緣子串懸掛在鐵塔上；輸電鐵塔是固定的，絕緣子串除稍有風(fēng)擺外也基本是固定的；而長(zhǎng)長(zhǎng)的輸電導(dǎo)線(xiàn)懸掛在空中受到風(fēng)力等多方面因素影響，必然發(fā)生振動(dòng)、擺動(dòng)、舞動(dòng)，這些動(dòng)作都相對(duì)絕緣子高壓端頭固定點(diǎn)發(fā)生；相對(duì)地說(shuō)，輸電導(dǎo)線(xiàn)這種頻率隨機(jī)、幅度隨機(jī)的振動(dòng)都對(duì)該固定點(diǎn)進(jìn)行，造成一種反復(fù)折彎的效果，尤其是上下振動(dòng)，引起導(dǎo)線(xiàn)在固定點(diǎn)處反復(fù)彎折，日復(fù)一日、年復(fù)一年，輸電導(dǎo)線(xiàn)承重的鋼芯率先疲勞，接著就有斷股、斷線(xiàn)發(fā)生的可能。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用IEEE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相對(duì)振幅測(cè)量法來(lái)衡量微風(fēng)振動(dòng)危害程度。
[0003]懸臂梁電阻應(yīng)變式傳感器是目前采用最多的一種傳感器，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但電阻應(yīng)變式傳感器容易受環(huán)境影響，存在電橋平衡難、非線(xiàn)性誤差大和易受電磁干擾以及不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等問(wèn)題，對(duì)測(cè)量結(jié)果和穩(wěn)定性有很大影響；另外，電阻應(yīng)變式傳感器需要電源供電，造成測(cè)量裝置體積過(guò)大，倒裝法安裝的懸臂梁電阻應(yīng)變式傳感器對(duì)導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)測(cè)量造成一定誤差，具有采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)判斷不準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路的振動(dòng)及超聲回波情況，分析導(dǎo)線(xiàn)的疲勞情況，并給出告警信息，協(xié)助運(yùn)行部門(mén)對(duì)輸電線(xiàn)路進(jìn)行有效的維護(hù)，避免由輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)微風(fēng)振動(dòng)引起的導(dǎo)線(xiàn)斷股事故。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括若干個(gè)安裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)上的導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置，用于通過(guò)振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊采集高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度；線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站，位于高壓輸電鐵塔附近，用于接收導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置采集的導(dǎo)線(xiàn)疲勞數(shù)據(jù)，并將所述采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)融合、存儲(chǔ)、管理后使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；WEB服務(wù)器，用于接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站無(wú)線(xiàn)輸出的數(shù)據(jù)，并將該輸出通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布；數(shù)據(jù)備份服務(wù)器，用于接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)和備份；若干個(gè)Internet用戶(hù)終端，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與WEB服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于接收WEB服務(wù)器轉(zhuǎn)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警；用戶(hù)基站，用于無(wú)線(xiàn)接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布；若干個(gè)移動(dòng)用戶(hù)終端，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收用戶(hù)基站發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于:所述導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置包括三個(gè)振動(dòng)加速度傳感器、一個(gè)超聲波損傷探測(cè)模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、供電模塊以及無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，所述振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊與信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端連接，振動(dòng)加速度傳感器固定在導(dǎo)線(xiàn)的不同方向上，用于檢測(cè)導(dǎo)線(xiàn)在不同方向上的振動(dòng)加速度，超聲波損傷探測(cè)模塊用于向?qū)虬l(fā)出超聲波并采集導(dǎo)線(xiàn)的超聲回波，信號(hào)調(diào)理模塊用于將振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理并輸出給信號(hào)處理模塊；信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理模塊的輸入端連接，用于將接收到的導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)加速度信息和導(dǎo)線(xiàn)超聲回波信息進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；無(wú)線(xiàn)傳輸模塊與信號(hào)處理模塊雙向連接，用于發(fā)送信號(hào)處理模塊計(jì)算得出的導(dǎo)線(xiàn)疲勞狀態(tài)信息以及接受遠(yuǎn)程終端下發(fā)給信號(hào)處理模塊的操作命令；所述供電模塊為振動(dòng)加速度傳感器、超聲波損傷探測(cè)模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊以及無(wú)線(xiàn)傳輸模塊提供工作電源。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于:所述預(yù)警裝置還包括風(fēng)速和風(fēng)向傳感器，通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊與信號(hào)處理模塊電連接，用于采集風(fēng)速和風(fēng)向信息。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于:所述供電模塊為太陽(yáng)能供電模塊或高壓感應(yīng)充電模塊。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于:所述太陽(yáng)能供電模塊包括太陽(yáng)能電池、充放電控制器以及蓄電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)充放電控制器與蓄電池電連接，充放電控制器的電源輸出端為所述太陽(yáng)能供電模塊的電源輸出端，充放電控制器用于控制太陽(yáng)能電池直接為所述預(yù)警裝置提供電源和/或?yàn)樾铍姵爻潆?，以及控制蓄電池為所述預(yù)警裝置提供電源。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于:所述高壓感應(yīng)充電模塊包括高壓感應(yīng)模塊、充放電控制器以及蓄電池，所述高壓感應(yīng)模塊通過(guò)充放電控制器與蓄電池電連接，充放電控制器的電源輸出端為所述高壓感應(yīng)充電模塊的電源輸出端，充放電控制器用于控制高壓感應(yīng)模塊直接為所述預(yù)警裝置提供電源和/或?yàn)樾铍姵爻潆?，以及控制蓄電池為所述預(yù)警裝置提供電源。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于:所述無(wú)線(xiàn)傳輸模塊為zigbee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊和/或GPRS無(wú)線(xiàn)通信模塊。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述系統(tǒng)采用導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路的疲勞程度，并通過(guò)線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站收集若干個(gè)導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置采集的信息，將線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站收集的信息分別通過(guò)WEB服務(wù)器以有線(xiàn)的形式傳送給Internet用戶(hù)終端，通過(guò)用戶(hù)基站以無(wú)線(xiàn)的形式傳輸給若干個(gè)移動(dòng)用戶(hù)終端，具有數(shù)據(jù)傳輸可靠，使用方便的特點(diǎn)。
[0013]此外，所述疲勞預(yù)警裝置通過(guò)使用振動(dòng)加速度傳感器以及超聲波損傷探測(cè)模塊分別采集導(dǎo)線(xiàn)的振動(dòng)以及超聲回波并將上述信息上傳至相關(guān)的數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行處理后得出導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度，具有測(cè)量準(zhǔn)確，使用效果好的特點(diǎn)。所述預(yù)警裝置還包括風(fēng)速以及風(fēng)向傳感器，充分考慮風(fēng)速以及風(fēng)向?qū)?dǎo)線(xiàn)振動(dòng)的影響，進(jìn)一步提高了導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)測(cè)量的準(zhǔn)確度，防止錯(cuò)誤判斷導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)。供電模塊采用太陽(yáng)能供電或者高壓感應(yīng)供電，就地取電，使用方便。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0015]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0016]圖2是本發(fā)明中導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置的原理框圖；
[0017]圖3是導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置供電模塊的第一種原理框圖；
[0018]圖4是導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置供電模塊的第二種原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括若干個(gè)安裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)上的導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置，用于通過(guò)振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊采集高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度；線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站，位于高壓輸電鐵塔附近，用于接收導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置采集的導(dǎo)線(xiàn)疲勞數(shù)據(jù)，并將所述采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)融合、存儲(chǔ)、管理后使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸;WEB服務(wù)器，用于接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站無(wú)線(xiàn)輸出的數(shù)據(jù)，并將該輸出通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布；數(shù)據(jù)備份服務(wù)器，用于接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)和備份；若干個(gè)Internet用戶(hù)終端，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與WEB服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于接收WEB服務(wù)器轉(zhuǎn)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警；用戶(hù)基站，用于無(wú)線(xiàn)接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布；若干個(gè)移動(dòng)用戶(hù)終端，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收用戶(hù)基站發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
[0022]導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置會(huì)監(jiān)測(cè)高壓輸電線(xiàn)路的微風(fēng)振動(dòng)、超聲回波、風(fēng)向和風(fēng)速信息，這些監(jiān)測(cè)到的信息通過(guò)短距離傳輸模塊以數(shù)據(jù)包的形式及時(shí)傳送到線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站，線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)，并通過(guò)給web服務(wù)器和用戶(hù)基站進(jìn)行發(fā)布，通過(guò)web服務(wù)器發(fā)布的數(shù)據(jù)，以有線(xiàn)的形式傳送給Internet用戶(hù)終端進(jìn)行讀取，Internet用戶(hù)終端按照要求完成數(shù)據(jù)記錄、加工、導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度計(jì)算以及報(bào)警；通過(guò)用戶(hù)基站發(fā)布的數(shù)據(jù)傳送給移動(dòng)用戶(hù)終端進(jìn)行讀取，移動(dòng)用戶(hù)終端按照要求完成數(shù)據(jù)記錄、加工、導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度計(jì)算以及報(bào)警。
[0023]如圖2所示為本發(fā)明中導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置的原理框圖，所述導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置包括三個(gè)振動(dòng)加速度傳感器、一個(gè)超聲波損傷探測(cè)模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、供電模塊以及無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，所述振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊與信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端連接，振動(dòng)加速度傳感器固定在導(dǎo)線(xiàn)的不同方向上，用于檢測(cè)導(dǎo)線(xiàn)在不同方向上的振動(dòng)加速度，超聲波損傷探測(cè)模塊用于向?qū)虬l(fā)出超聲波并采集導(dǎo)線(xiàn)的超聲回波，信號(hào)調(diào)理模塊用于將振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理并輸出給信號(hào)處理模塊；信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理模塊的輸入端連接，用于將接收到的導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)加速度信息和導(dǎo)線(xiàn)超聲回波信息進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；無(wú)線(xiàn)傳輸模塊與信號(hào)處理模塊雙向連接，用于發(fā)送信號(hào)處理模塊計(jì)算得出的導(dǎo)線(xiàn)疲勞狀態(tài)信息以及接受遠(yuǎn)程終端下發(fā)給信號(hào)處理模塊的操作命令；所述供電模塊為振動(dòng)加速度傳感器、超聲波損傷探測(cè)模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊以及無(wú)線(xiàn)傳輸模塊提供工作電源。所述預(yù)警裝置通過(guò)使用振動(dòng)加速度傳感器以及超聲波損傷探測(cè)模塊分別采集導(dǎo)線(xiàn)的振動(dòng)以及超聲回波得出導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度，具有測(cè)量準(zhǔn)確，使用效果好的特點(diǎn)。
[0024]所述預(yù)警裝置還可以進(jìn)一步的包括風(fēng)速和風(fēng)向傳感器，通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊與信號(hào)處理模塊電連接，用于采集風(fēng)速和風(fēng)向信息，充分考慮風(fēng)速以及風(fēng)向?qū)?dǎo)線(xiàn)振動(dòng)的影響，進(jìn)一步提高了導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)測(cè)量的準(zhǔn)確度，防止錯(cuò)誤判斷導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)。
[0025]為了使用方便，所述預(yù)警裝置采用就地取電策略，因此所述供電模塊使用太陽(yáng)能供電模塊(使用太陽(yáng)能)或高壓感應(yīng)充電模塊(使用高壓線(xiàn)路感應(yīng)的電源)。
[0026]如圖3所示，所述太陽(yáng)能供電模塊包括太陽(yáng)能電池、充放電控制器以及蓄電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)充放電控制器與蓄電池電連接，充放電控制器的電源輸出端為所述太陽(yáng)能供電模塊的電源輸出端，充放電控制器用于控制太陽(yáng)能電池直接為所述預(yù)警裝置提供電源和/或?yàn)樾铍姵爻潆?，以及控制蓄電池為所述預(yù)警裝置提供電源。
[0027]如圖4所示為，所述高壓感應(yīng)充電模塊包括高壓感應(yīng)模塊、充放電控制器以及蓄電池，所述高壓感應(yīng)模塊通過(guò)充放電控制器與蓄電池電連接，充放電控制器的電源輸出端為所述高壓感應(yīng)充電模塊的電源輸出端，充放電控制器用于控制高壓感應(yīng)模塊直接為所述預(yù)警裝置提供電源和/或?yàn)樾铍姵爻潆?，以及控制蓄電池為所述預(yù)警裝置提供電源。
[0028]所述無(wú)線(xiàn)傳輸模塊的種類(lèi)有很多種，需要根據(jù)所述預(yù)警裝置使用的使用進(jìn)行設(shè)置，一般情況下可以為zigbee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，用于滿(mǎn)足短距離傳輸需要，還可以為GPRS無(wú)線(xiàn)通信模塊，用于滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離傳輸需要。
[0029]預(yù)警裝置直接掛在輸電導(dǎo)線(xiàn)靠近絕緣子高壓端固定點(diǎn)處，檢測(cè)該處導(dǎo)線(xiàn)三個(gè)方向的瞬時(shí)振動(dòng)加速度(沿導(dǎo)線(xiàn)縱向、垂直導(dǎo)線(xiàn)水平方向和豎直方向)，由振動(dòng)加速度采集導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度，記錄每個(gè)振動(dòng)周期的幅度和時(shí)間長(zhǎng)度，尤其是振動(dòng)幅度超過(guò)一定閾值的周期數(shù)，結(jié)合所測(cè)導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)對(duì)應(yīng)的材料、直徑及力學(xué)參數(shù)，分析導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)期振動(dòng)的受損程度和疲勞程度，預(yù)測(cè)導(dǎo)線(xiàn)疲勞老化變化，預(yù)測(cè)導(dǎo)線(xiàn)繼續(xù)經(jīng)受不同強(qiáng)度振動(dòng)下斷股斷線(xiàn)的可能性和延后時(shí)間。在檢測(cè)振動(dòng)加速度的同時(shí)還使用超聲波損傷探測(cè)模塊檢測(cè)導(dǎo)線(xiàn)的超聲回波特性，用以捕捉和分析導(dǎo)線(xiàn)裂紋發(fā)生發(fā)展的狀況，驗(yàn)證和輔助分析、預(yù)警疲勞。
[0030]振動(dòng)頻率測(cè)量范圍:0-200HZ，測(cè)量精度:±5% ;振動(dòng)幅值測(cè)量范圍:0-20mm，測(cè)量精度:±5% ;超聲波測(cè)量范圍:20KHZ-1000KHZ ;所述預(yù)警裝置直接掛在輸電導(dǎo)線(xiàn)上監(jiān)測(cè)，裝置與輸電導(dǎo)線(xiàn)之間用硅橡膠隔離；裝置直接從輸電導(dǎo)線(xiàn)感應(yīng)取電作電源，適應(yīng)輸電導(dǎo)線(xiàn)負(fù)荷低谷最小電流30A ;裝置自身適量進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì):測(cè)點(diǎn)導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)幅值、頻率的統(tǒng)計(jì)、分析、報(bào)警；日振幅平均值、最大值、最小值；可遠(yuǎn)程在線(xiàn)設(shè)置報(bào)警閾值；可選就近對(duì)線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站短程無(wú)線(xiàn)通信或遠(yuǎn)程與管理后臺(tái)GPRS或3G通信，后臺(tái)或手機(jī)都可監(jiān)看當(dāng)前狀態(tài)或報(bào)警信息；及時(shí)向線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站或管理后臺(tái)報(bào)告所述預(yù)警裝置的狀態(tài)。
[0031]所述系統(tǒng)采用導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路的疲勞程度，并通過(guò)線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站收集若干個(gè)導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置采集的信息，將線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站收集的信息分別通過(guò)WEB服務(wù)器以有線(xiàn)的形式傳送給Internet用戶(hù)終端，通過(guò)用戶(hù)基站以無(wú)線(xiàn)的形式傳輸給若干個(gè)移動(dòng)用戶(hù)終端，具有數(shù)據(jù)傳輸可靠，使用方便的特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括若干個(gè)安裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)上的導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置，用于通過(guò)振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊采集高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)的疲勞程度；線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站，位于高壓輸電鐵塔附近，用于接收導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置采集的導(dǎo)線(xiàn)疲勞數(shù)據(jù)，并將所述采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)融合、存儲(chǔ)、管理后使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；WEB服務(wù)器，用于接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站無(wú)線(xiàn)輸出的數(shù)據(jù)，并將該輸出通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布；數(shù)據(jù)備份服務(wù)器，用于接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)和備份；若干個(gè)Internet用戶(hù)終端，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與WEB服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于接收WEB服務(wù)器轉(zhuǎn)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警；用戶(hù)基站，用于無(wú)線(xiàn)接收線(xiàn)路監(jiān)測(cè)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布；若干個(gè)移動(dòng)用戶(hù)終端，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收用戶(hù)基站發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)線(xiàn)疲勞預(yù)警裝置包括三個(gè)振動(dòng)加速度傳感器、一個(gè)超聲波損傷探測(cè)模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、供電模塊以及無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，所述振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊與信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端連接，振動(dòng)加速度傳感器固定在導(dǎo)線(xiàn)的不同方向上，用于檢測(cè)導(dǎo)線(xiàn)在不同方向上的振動(dòng)加速度，超聲波損傷探測(cè)模塊用于向?qū)虬l(fā)出超聲波并采集導(dǎo)線(xiàn)的超聲回波，信號(hào)調(diào)理模塊用于將振動(dòng)加速度傳感器和超聲波損傷探測(cè)模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理并輸出給信號(hào)處理模塊；信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理模塊的輸入端連接，用于將接收到的導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)加速度信息和導(dǎo)線(xiàn)超聲回波信息進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；無(wú)線(xiàn)傳輸模塊與信號(hào)處理模塊雙向連接，用于發(fā)送信號(hào)處理模塊計(jì)算得出的導(dǎo)線(xiàn)疲勞狀態(tài)信息以及接受遠(yuǎn)程終端下發(fā)給信號(hào)處理模塊的操作命令；所述供電模塊為振動(dòng)加速度傳感器、超聲波損傷探測(cè)模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊以及無(wú)線(xiàn)傳輸模塊提供工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)警裝置還包括風(fēng)速和風(fēng)向傳感器，通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊與信號(hào)處理模塊電連接，用于采集風(fēng)速和風(fēng)向信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述供電模塊為太陽(yáng)能供電模塊或高壓感應(yīng)充電模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能供電模塊包括太陽(yáng)能電池、充放電控制器以及蓄電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)充放電控制器與蓄電池電連接，充放電控制器的電源輸出端為所述太陽(yáng)能供電模塊的電源輸出端，充放電控制器用于控制太陽(yáng)能電池直接為所述預(yù)警裝置提供電源和/或?yàn)樾铍姵爻潆?，以及控制蓄電池為所述預(yù)警裝置提供電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓感應(yīng)充電模塊包括高壓感應(yīng)模塊、充放電控制器以及蓄電池，所述高壓感應(yīng)模塊通過(guò)充放電控制器與蓄電池電連接，充放電控制器的電源輸出端為所述高壓感應(yīng)充電模塊的電源輸出端，充放電控制器用于控制高壓感應(yīng)模塊直接為所述預(yù)警裝置提供電源和/或?yàn)樾铍姵爻潆?，以及控制蓄電池為所述預(yù)警裝置提供電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線(xiàn)傳輸模塊為zigbee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊和/或GPRS無(wú)線(xiàn)通信模塊。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK104266678SQ201410484112
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】李亞?wèn)|, 李加存, 龔振龍, 劉廣州, 于啟萬(wàn), 夏華東, 鄭浩, 張春程, 余成 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司宿州供電公司, 武漢星杪科技有限公司
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