[实用新型]输电线路覆冰监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及输电线路覆冰在线监测系统。

背景技术

输电线路设置在户外，受环境影响较大，例如输电线路覆冰有可能导致输电线路过荷载、绝缘子串覆冰闪络、导线舞动以及发生不均匀覆冰或不同期脱冰事故, 从而造成巨大的经济损失和严重的社会影响。由于输电线路覆冰受局部微地形气候条件影响大，而有些线路架设在人烟稀少、交通不便的地区，极大地增加了巡视人员的劳动强度。目前国内的覆冰在线装置种类繁多，其主要覆冰监测方式为以下几种：

1. 视频图像法：这个方案是通过安装在杆塔上摄像机拍摄图片, 并通过GPRS /GSM 传输, 人工依据图片判断现场覆冰的情况。缺点是只能观测到输电线路覆冰的情况，这种方法无法准确判断出覆冰的严重程度。

2.称重法：通过拉力传感器测量垂直档内导线的质量, 并根据风速、风向、绝缘子串倾角等数据, 计算出风阻系数和绝缘子串的倾斜分量, 最终得出覆冰质量。在算法上主要依据输电线路状态方程。其缺点是基于电阻应变片的拉力传感器方法存在装置长期工作稳定性和可靠性的问题，最重要的是其测量的误差也大，造成结果很不准确。

3.水平张力——倾角法：通过拉力传感器测量耐张段绝缘子串轴向张力和悬挂点倾角数据, 得出覆冰质量。其缺点是只能测量稳态时的覆冰情况, 安装时需要改变耐张段绝缘子串的结构, 有可能带来结构上的隐患。

4. 基于热力学机理的数学模型。通过建立导线覆冰热力学能量平衡关系, 获得导线表面结冰的判据、冰厚计算式和冰重增长率等参数。忽略了导线表面粗糙度、已有覆冰形状对覆冰过程的影响。其缺点是不能揭示覆冰过程的特性和细节, 不能体现相关作用因素的影响, 仅是用于结果分析的"黑箱"仿真。

由此可知现有的覆冰在线监测技术稳定性有待提高，机械传动部件容易冻结，监测参数不全，尤其在恶劣气候条件下降低了监测结果的时效性和准确性。因此在加强对输电线路覆冰灾祸的实时监测，及时做出防止覆冰灾祸的应对办法十分有必要。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术存在的技术问题，提供一种输电线路覆冰监测系统，与所述输电线路平行设置的同型号、同材质的模拟导线，用于固定模拟导线端部的支架，采集模拟导线覆冰情况参数的数据采集装置，将数据采集到的数据发送至控制中心的DTU装置，为系统提供电力的太阳能充电装置；

所述太阳能充电装置包括太阳能电池板、蓄电池、用于放置蓄电池的机箱，所述机箱为带间隙的双层结构，所述间隙内填充着保温棉，所述太阳能电池板与水平面的最小倾斜角度大于45度且小于90度。

在本技术方案中，所述数据采集装置包括：测量所述模拟导线覆冰荷载的应变式称重传感器，采集模拟导线覆冰视频的摄像机，测量温湿度的温湿度传感器、空气质量传感器和气象传感器。

优选的，所述摄像机安装在模拟导线上方，且摄像机的镜头与模拟导线的距离小于1m。

支架有两种结构，一种是所述支架包括一支撑杆，所述支撑杆的一端与用于固定输电线路的杆塔连接，另一端与模拟导线连接。另一种是所述支架包括连接杆和与连接杆垂直连接的两根平行设置的支撑杆，所述连接杆与用于固定输电线路的杆塔连接，所述两根支撑杆与模拟导线的一端连接。

本实用新型采用模拟导线和摄像机结构的模式，安装方便、测量原理简单，无须改变线路原有结构，在线路覆冰监测上实现了数据监测和视频画面相结合，改进称重测量装置的安装方式，无须在杆塔和绝缘子的连接处安装拉力传感器，无须停电作业，并且由于设置了气象传感器，可以使数据的采集在无风情况下进行，使得测量结构不受风影响，不受输电线路档距大小影响，不受一个耐张段内不均匀覆冰影响。通过温湿度的变化相关人员可以进行覆冰生长预测，还可以直接测算出覆冰的生长厚度，能实时监测覆冰的生长厚度，精度±2mm。通过双层保温机箱对蓄电池进行保护，提高供电单元的稳定性和寿命。同时从结构的创新设计上解决了太阳能电池板被覆雪、覆冰、风沙遮挡，丧失充电的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的系统结构示意图。

图2是本实用新型支架的第一实施例。

图3是本实用新型支架的第二实施例。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步进行说明。