[实用新型]基于空气与冰电阻特性差异的数字式覆冰传感器

说明书

本实用新型公开的基于空气与冰电阻特性差异的数字式覆冰传感器，包括覆冰感知传感器，覆冰感知传感器的一端通过导线与数字化处理电路相连，数字化处理电路包括绝缘外壳，绝缘外壳内部固接有主控芯片和A\D转换模块，主控芯片包括复位模块、RTC定时模块，数据存储模块、电压转换模块和数据通讯模块，覆冰感知传感器通过A\D转换模块传输信号给主控芯片。本实用新型解决了覆冰监测技术无法准确地监测线路覆冰厚度和形状的问题。

技术领域

本实用新型属于输电线路覆冰测量技术领域，涉及一种基于空气与冰电阻特性差异的数字式覆冰传感器。

背景技术

在冰雨或冰雪条件下，悬空输电线，高压输电线固定塔架，海上钻井平台、建筑物或各种设备表面、悬空支架，树枝等的覆冰常常可以造成巨大的灾害后果。2008年年初，我国南方遭遇罕见的冰雪灾害，连续的冻雨气候使很多电力输电导线、塔架上覆冰厚度达50～100mm，大大超过了一般电力输电网承载覆冰厚度的技术标准，从而导致电塔倒塌，电力输电网大面积瘫痪，进而引发交通受阻，通讯不畅，停电停水，林木被毁等一系列问题，据统计，冰雪灾害造成的直接损失高达2530.5亿元人民币，如果能随时实现对电力输电网输电线或塔架覆冰厚度的准确检测，就可以采取有效预防措施来避免覆冰与大雪造成的灾害。目前的线路覆冰监测主要基于力学传感器，主要是进行等效覆冰厚度的测量，无法精确测量覆冰厚度和形状。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于空气与冰电阻特性差异的数字式覆冰传感器，解决了现有输电线路覆冰监测技术无法准确地监测线路覆冰厚度和形状的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，基于空气与冰电阻特性差异的数字式覆冰传感器，包括覆冰感知传感器，覆冰感知传感器的一端通过导线与数字化处理电路相连，数字化处理电路包括绝缘外壳，绝缘外壳内部固接有主控芯片和A\D转换模块，主控芯片包括复位模块、RTC定时模块，数据存储模块、电压转换模块和数据通讯模块，覆冰感知传感器通过A\D转换模块传输信号给主控芯片。

本实用新型的其他特点还在于，

覆冰感知传感器包括两个半圆环绝缘板，半圆环绝缘板一侧表面设置有若干触点对，触点对均连接控制译码选通模块和电压处理采集模块，控制译码选通模块和电压处理采集模块固接在半圆环绝缘板的内部、并与数字化处理电路的A\D转换模块相连，半圆环绝缘板的另一侧表面还固接若干温度传感器，温度传感器和触点对的数目一致，温度传感器连接控制译码选通模块。

半圆环绝缘板底面开有凹槽，凹槽的横截面呈半圆形，凹槽的圆心与半圆环绝缘板的圆心重合，并且凹槽的半径小于所述半圆环绝缘板的半径。

触点对包括若干金属触头，金属触头分别固接在两个半圆环绝缘板表面，并且绕半圆环绝缘板表面均匀分布，分别位于两个半圆环绝缘板表面上的金属触头数目一致。

绝缘外壳呈立方体结构，立方体底面中间开有通槽，通槽的横截面呈半圆形，半圆形的半径等于凹槽的半径。

温度传感器与金属触头的位置一一对应。

主控芯片为STM8L单片机。

数据通讯模块采用485电平作为数据输出接口。

本实用新型的有益效果是，基于空气与冰电阻特性差异的数字式覆冰传感器，该数字式覆冰传感器包括覆冰感知传感器，其在导线周围布置有大量成对存在的触点和温度传感器，通过传感器内部的CPU和译码选通模块，由近及远的对导线周围的触点对和等效距离的温度传感器通电，覆冰和空气具有不同的电阻特性，测量得到的覆冰和空气内触点对间介质的电阻值和温度值会有较大不同，经主控芯片收集全部数据之后，计算分析可得到输电线路的覆冰厚度和形状的测量。覆冰测量传感器内部设置有存储模块，在传感器通电之后可自行进行覆冰测量、数据存储等操作。可以通过外部连接的控制芯片对覆冰测量传感器实现采集时间间隔的设置、对时、历史信息的读取的操作。

附图说明