[发明专利]高海拔极寒地区气象监测站

说明书

技术领域

本发明涉及气象监测技术领域，具体涉及一种高海拔极寒地区气象监测站。

背景技术

随着我国电力事业的发展，高海拔地区的电网建设项目日益增多，覆冰、大风、雷击等气象灾害事故也逐渐增多。高海拔地区地理及气候条件恶劣，区域内已建高等级电力线路极少，调研条件匮乏，基本无任何覆冰观测、冰区分布、微气象等资料。为确保后期输变电工程设计的合理性和科学性，满足电网运行的安全性和可靠性，合理控制工程造价，实现工程全寿命周期最优目标，高海拔地区特高压、超高压输电线路通道地区建立适当周期的覆冰、气象观测站(点)是合理、必要和迫切的。高海拔地区地理及气候条件恶劣，区域内已建高等级电力线路极少，调研条件匮乏，基本无任何覆冰观测、冰区分布、微气象等监测站点和数据资料(针对输电线路而言)；

在高海拔极寒地区输电线路通道上开展覆冰及气象观测，收集和积累覆冰气象基础资料，研究该区域导线覆冰特性和分布规律是解决无资料地区导线覆冰难题行之有效的途径，对指导今后该地区超高压、特高压输电线路路径选择，优化路径方案，合理确定冰区和其它设计气象条件，采取合理的避冰和抗冰措施提供科学依据，确保线路工程建设的经济合理性与运行的安全可靠性，具有重大的工程实用意义和技术经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高海拔极寒地区气象监测站，该监测站通过高度集成的数据采集模块，可实时采集观测区域的气象要素、土壤电阻率数据、导线拉力及覆冰情况，为后期输电线路的建设提供大量的微气象资料；通过太阳能电池板和蓄电池组成供电系统，并对蓄电池进行预埋和防水防寒保护，确保了系统能长期稳定运行。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种高海拔极寒地区气象监测站，它包括第一气象观测铁塔、第二气象观测铁塔、第三气象观测铁塔、数据采集系统、供电系统、气象数据采集器、土壤电阻率传感器、导线拉力采集器和视频照片采集器，所述数据采集系统和供电系统安装在第二气象观测铁塔上，气象数据采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，土壤电阻率传感器安装在第二气象观测铁塔下方的土壤中，导线拉力采集器的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，所述气象数据采集器的信号输出端连接数据采集系统的气象数据输入端，土壤电阻率传感器的输出端连接数据采集系统的电阻率信号输入端，导线拉力采集器的信号输出端连接数据采集系统的拉力信号输入端，视频照片采集器的视频照片信号输出端连接数据采集系统的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔与第二气象观测铁塔并列设置，所述第二气象观测铁塔与第三气象观测铁塔并排设置；

第一气象观测铁塔与第二气象观测铁塔之间的距离等于第二气象观测铁塔与第三气象观测铁塔之间的距离；

所述第一气象观测铁塔、第二气象观测铁塔、第三气象观测铁塔用于模拟实际输电线路；

所述供电系统用于向数据采集系统、气象数据采集器、导线拉力采集器和视频照片采集器供电。

本发明取得的有益效果是：

1、本发明通过在高海拔极寒地区进行气象和导线覆冰观测，收集了大量有效的微气象数据，为后期该地区超高压、特高压输电线路设计及施工提供了科学依据。

2、集成度高，实时性好，本发明的数据采集模块，采用高度集成设计，可同时测量气象要素数据、土壤电阻率数据、导线覆冰数据，并进行实时收集和存储。

3、耐高海拔，耐极寒，本发明的数据采集装置和供电系统，均装设有耐高海拔、耐极寒保护壳，可长期有效工作。

4、本发明结构紧凑，采用常用元器件和机械结构，采用储能电容存储太阳能提供系统工作电源，无需外置电源和其他供电电路。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中气象数据采集的原理框图；

图3为本发明中导线拉力采集器的安装示意图。

其中，1—第一气象观测铁塔、10—第二气象观测铁塔、11—第三气象观测铁塔、2—数据采集系统、21—气象数据采集器、22—土壤电阻率传感器、23—导线拉力采集器、24—视频照片采集器、3—供电系统。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：