[发明专利]一种输电线路微风振动监测系统及监测方法

说明书

本发明公开的一种输电线路微风振动监测系统，包括安装在输电导线上的多个微风振动传感器，微风振动传感器通过ZigBee通信连接安装在输电塔上的状态监测装置，状态监测装置通过4G无线网络通信连接地面监控中心。本发明还公开了一种输电线路微风振动监测方法，首先微风振动传感器采集数据，进行预处理，得到位移波动数据和位移特征数据，再进行压缩，然后上传至状态监测装置，状态监测装置进行解压缩后发送到监控中心，实现输电线路的微风振动监测，本发明公开的方法精确的描述的微风振动的振动特征；采用数据压缩的办法实现微风振动传感器的波动数据压缩，然后再上传，减小了数据丢失的几率。

技术领域

本发明属于输电线路状态监测技术领域，具体涉及一种输电线路微风振动监测系统，还涉及一种输电线路微风振动监测方法。

背景技术

微风振动的在线监测是电力系统输电线路在线监测领域中重要的一类监测项目，其目的在于实时监测导线或地线微风振动的强度，得到导线或地线的振动幅值、频率和动弯应变，衡量导线或地线的损伤程度。然而现有的监测传感器精度有限，主要是因为微风振动过程受风的影响较大，有时微风振动的振动波形呈非线性非平稳状态，采用普通的计算幅值、频率的方法，不能很好的描述每一个瞬间振动的特征。因此为了解决现有监测技术不准确，寿命估计不准确的问题，必须要提高监测精度，采用更加精确合理的参数描述振动过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电线路微风振动监测系统，解决了现有的监测系统由于输电线路在微风振动过程中振动波形呈非线性非平稳状态，从而不能得到准确的振动幅值和频率的问题。

本发明的另一目的是提供一种输电线路微风振动监测方法。

本发明所采用的技术方案是，一种输电线路微风振动监测系统，包括安装在输电导线上的多个微风振动传感器，微风振动传感器通过ZigBee通信连接安装在输电塔上的状态监测装置，状态监测装置通过4G无线网络通信连接地面监控中心。

本发明的其他特点还在于，微风振动传感器包括依次连接的电源模块1、主控模块和位移测量模块；主控模块还与Zigbee通信模块连接；

电源模块中包括相互连接的互感器、电源控制器和锂电池；的电源控制器和锂电池均与主控模块连接，为主控模块供电；

主控模块包括相互连接的CPU和AD采样模块；

位移测量模块包括调理电路和与之相连的悬臂梁位移计；调理电路与主控模块中的AD采样模块连接；

电源模块、主控模块、Zigbee通信模块和位移测量模块中的调理电路设置在监测单元中。

监测单元和悬臂梁式位移计均固定在输电线上，的悬臂梁式位移计为双控式悬臂梁位移计，其滚轮压在悬垂线夹的出口处。

悬臂梁式位移计与监测单元之间通过四芯屏蔽线连接。

监测单元通过安装线夹安装在输电线上距离悬垂线夹出口180mm处，的悬臂梁式位移计安装于距离悬垂线夹出口89mm处，且滚轮与悬垂线夹出口处良好接触。

状态监测装置用于接收微风振动传感器采集的数据并将数据进行解压。

本发明的另一技术方案是，一种输电线路微风振动监测方法，采用一种输电线路微风振动监测系统，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1，微风振动传感器内部的的悬臂梁式位移计采集距离悬垂线夹出口89mm处的导线振动幅度数据，即位移数据；

步骤2，微风振动传感器内部的监测单元对振动幅度数据预处理得到待发送的位移波动数据；

步骤3，微风振动传感器将预处理过程中的数据进行希尔伯特变化，得到幅值、频率和动弯应变数据作为位移特征数据，然后将位移波动数据和位移特征数据进行压缩，并通过ZigBee无线发送到状态监测装置；