[发明专利]一种基于GPRS的高压输电线路弧垂监测系统

说明书

技术领域

本发明属于电力施工辅助设备领域，尤其是一种基于GPRS的高压输电线路弧垂监测系统。

背景技术

输电线路弧垂是线路设计和运行的主要指标之一，能反映输电导线运行的安全状态，因此必须保证弧垂在规定的范围内。线路运行负荷、导线的温度、应力、导线上覆冰厚度以及周围风速都会造成线路弧垂的变化。弧垂过小会导致导线应力过大，这样影响导线的机械安全。增加导线的动态传输容量，导线的应力会减小，温度和弧垂都会相应的增大。但是，弧垂过大，线路离地太低，会造成导线对地放电的危险。温度过高，会影响导线的运行安全。因此，有必要对输电线路的弧垂进行实时监控。

北疆电厂——芦台双回500kV线路工程起点位于天津市汉沽区双桥子镇的北疆电厂，终点位于宁河区大北涧沽镇独立村北的500kV变电站路径经过滨海新区、清河农场以及宁河区。全线38.581公里，其中跨越高速公路6条、铁路2条、等级公路13条、220kV线路6条、110kV线路5条、35kV线路13条，因此，有必要对输电线路的弧垂进行实时监控，防止弧垂过大造成安全隐患。

基于精益化管理理念，天津送变电工程公司通过对主要问题进行了认真分析，根据制定出目标，设计一种基于GPRS的高压输电线路弧垂监测系统，对本条线路途经的跨越点弧垂进行实时的监控，为高压交流输变电工程线路工程提供了有力的保障，为实现建设“一强三优”现代公司目标走出了坚实的一步。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于GPRS的高压输电线路弧垂监测系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于GPRS的高压输电线路弧垂监测系统，其特征在于：包括供电电源、CPU、信号整合模块、无线发送模块、无线接收模块以及上位机，信号整合模块的输出端连接CPU的输入端，CPU的输出端通过串口双向通信连接无线发送模块，无线发送模块通过GPRS连接无线接收模块，进行双向数据发送以及反馈；无线接收模块通过串口连接上位机，双向通信；供电电源分别通过电源线连接信号整合模块、CPU以及无线发送模块进行供电；信号整合模块包括倾角传感器、信号调理电路以及A/D转换模块。

而且，所述倾角传感器安装在电力传输导线的某一悬挂点处，倾角传感器输出两路信号，一路信号连接到温度和导线摆角数字信号输出模块，该温度和导线摆角数字信号输出模块的输出端连接到CPU；另一路信号连接到悬挂点倾斜角模拟信号输出模块，该悬挂点倾斜角模拟信号输出模块输出端连接信号调理模块的输入端，信号调理模块的输出端连接到A/D转换模块，该A/D转换模块的输出端连接CPU，CPU内预置有导线弧垂的数学模型。

而且，信号整合模块的测量步骤为：

首先，倾角传感器实时测量悬挂点处导线的对地倾斜角、导线摆角以及环境温度；

其次，根据电力传输导线的弧垂变化特性，每隔十分钟同时采集悬挂点处导线的倾角信号、导线的摆角信号以及环境温度信号；

再次，信号发送单元将采集并处理后的相关数据发送给监控中心；

最后，当经过温度补偿后的导线倾角过大或过小时，将相关数据传送至监控中心并报警，通知电力部门。

本发明的优点和积极效果是：

1、本系统对于导线弧垂的数学模型的建立采用了悬链式弧垂计算方法，能够很好的说明导线无摆动与有摆动时的倾角以及弧垂的关系。

2、本系统对于测量电路的设计经过了反复调试，在保证倾角传感器供电稳定性的前提下，减小传感器输出端的噪声信号。

3、本系统是在传统的弧垂在线检测系统的基础上改进的，它是基于导线倾角的方法来检测电力传输导线的弧垂的，在建立了导线倾角与弧垂关系的数学模型基础上，采用了倾角检测弧垂的算法，建立了导线倾角的测量电路并且利用GPRS网络倾角信息的接受，从而达到对高压输电线路的弧垂监测。

附图说明

图1为本发明的总体方案图；

图2为本发明的倾角测量电路框图；

图3为本发明的单次A/D转换流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。