[发明专利]基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及架空输电线路运行状态监测技术领域，尤其是一种基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统。

背景技术

随着我国经济的快速增长和能源的日益紧张，架空输电线路的运行安全越来越受到重视。 架空输电线路是电网系统的重要部分，在野外环境下，容易受到强风、暴雨等自然灾害的影响引起各种事故。近年来，架空输电线路上的各种事故频繁发生，由风速风向、导线拉力、地质采空区及其它环境因素引起的用于支撑架空输电线路的杆塔倒伏现象，严重影响了电网的正常运行，同时造成巨大的经济损失。

根据多年的线路运行维护的实际经验表明，在很多架空输电线路在运行过程中，会出现比如单侧/多侧导线断脱、各种内因外因导致的倒塔断杆、线夹松脱不断线、断线不倒杆、倒杆不破坏基础、串线不断线等机械式运行故障；也会出现由于雷电袭击、突然停电及其它原因所导致的架空输电线路通电电流异常、相间短路、单相短路等电气运行故障。

在架空输电线路发生机械式运行故障时，架空输电线路的杆塔都会表现出“形变异常”的现象，因而通过对杆塔的形变趋势进行实时监测和预报，就能提前对大部分架空输电线路的机械式运行故障进行提前预防。

目前主要采用人工巡视检查的方式和机械压力型传感器对杆塔的运行状态进行监测。人工巡视检查方式不仅费时费力、工作效率低下、维护成本高昂，而且不能实时有效地发现各个杆塔的当前状况及其所存在的问题；更为严重的是，杆塔只有在出现明显运行缺陷，甚至造成事故后才能被巡线人员发现。在机械压力型传感器对杆塔的运行状态进行监测时，由于压力型传感器是比较传统的传感器技术，需要串接在受力结构中，将传递到传感器上面的力量直接测量出来，短期精度较高、动态性好，但由于受荷载长期作用下，材料形变传递失真等方面的影响，耐久性和长期精度很难保证，在受力状态下无法重新校准，无法更换，因此机械式压力型传感器用于长期监测时有一定的局限性，只能在杆塔建设或更换时预装。

针对架空输电线路的电气运行故障，采用传统的电流检测设备和电压检测设备对线路进行实时检测，这种检测方式一般投入的成本比较高，并且不能实现对电气运行故障的提前预防。

因而，提供一种结构简单、操作方便、投入成本低，实现对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防的监测系统，对于保障电网的安全稳定运行具有十分重要意义。

发明内容

本发明的目的就是要解决当前不能对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防的问题，为此提供一种结构简单、操作方便、投入成本低的基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统。

本发明的具体方案是：基于磁通量传感器的输电线路运行事故在线监测系统，其特征是：包括安装在各个杆塔上的现场监测终端和与其进行无线通讯连接的后台服务器，每个现场监测终端均包括太阳能电池板、磁通量传感器、GPS定位模块、A/D转换模块和微处理器以及无线通讯模块；所述太阳能电池板用于向现场监测终端中的各个模块提供工作电源；所述磁通量传感器安装在杆塔上，用于在输电线路通电电流发生变化或杆塔的应力发生形变时，获取杆塔内金属部件相应的磁通量变化信息；所述A/D转换模块用于对磁通量传感器检测到的数据进行模数转换后传输给微处理器；所述GPS定位模块用于获取现场监测终端所在杆塔的位置信息，并将杆塔的位置信息传输至微处理器；所述微处理器对A/D转换模块传输过来的数据与数据库进行对比，在输电线路的通电电流或杆塔的应力出现异常时，输出警报信息，并将警报信息与对应杆塔的位置信息通过无线通讯模块发送给后台服务器；所述后台服务器用于存储和显示输电线路的通电电流变化信息与各个杆塔的应力变化趋势，在接收到警报信息后进行声光报警指示并显示故障杆塔的位置。

本发明中所述现场监测终端还包括微型数码摄像头，微型数码摄像头对杆塔的当前状态及其周边环境进行现场监测，并将监测到的视频信息传输至微处理器，微处理器将对接收到的视频信息进行处理后，通过无线通讯模块传输至后台服务器。

本发明中所述无线通讯模块采用GPRS通讯模块。

本发明结构简单、操作方便、投入成本低，实现了对架空输电线路的机械式运行故障和电气运行故障同时进行监测和预防，便于运维部门及时采取相应的措施，对输电线路的运行事故进行实时处理，避免事故的扩大化，提高了电力设施运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的控制结构框图。