[实用新型]一种耐张绝缘子串风致振动在线监测系统

说明书

本实用新型公开了一种耐张绝缘子串风致振动在线监测系统，包括在线监测装置和后台处理系统；在线监测装置包括采集模块、处理模块、存储模块、通信模块以及储能模块；采集模块包括高频摄像机、温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、应变式传感器；采集耐张绝缘子串的振动状态图像数据和环境数据，给处理模块进行信号处理，将处理后的数据存储于存储模块，并通过通信模块上传后台处理系统；后台处理系统读取数据以评估耐张绝缘子串的风致振动状态。本实用新型实现耐张绝缘子串振动状态的在线监测，解决了传统周期巡检的耗时长、人力成本高、可靠性低等问题。

技术领域

本实用新型涉及输电线路防灾减灾技术领域，具体涉及一种耐张绝缘子串风致振动在线监测系统。

背景技术

为解决我国一次能源匮乏、分布不平衡的问题，发展特高压电网，实施“西电东送”、“北电南送”是我国能源发展的重大战略。目前，国家电网在运在建22项特高压工程线路长度达到3.2万公里，由于特高压输电线路跨越区域广、里程长，途径区域气候条件复杂多变，部分地区线路运行条件非常苛刻，其中持续风激励引起的金具风致振动是影响线路安全运行的重要因素之一。

如今特高压直流输电线路耐张绝缘子串金具的设计只注重其机械强度设计和电气特性设计，而忽略了动力学设计，导致长期的风致振动会引起焊缝疲劳破坏，金具严重弯曲等现象，威胁线路的安全运行。同时，特高压输电线路现有的在线监测方法无法有效反映耐张绝缘子串的振动状态，导致不能及时发现存在疲劳缺陷的耐张绝缘子串，难以有效避免金具因风致振动损坏造成的电力生产事故。

鉴于这种需求，本实用新型提出一种耐张绝缘子串风致振动在线监测系统。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种耐张绝缘子串风致振动在线监测系统。

本实用新型采用如下的技术方案。

一种耐张绝缘子串风致振动在线监测系统，所述系统包括在线监测装置和后台处理系统；

在线监测装置包括采集模块、处理模块、存储模块、通信模块以及储能模块；

采集模块采集耐张绝缘子串的振动状态图像数据和环境数据，传输给处理模块进行信号处理，将处理后的数据存储于存储模块，并通过通信模块上传后台处理系统；储能模块为各模块供电；

后台处理系统读取耐张绝缘子串的振动状态图像数据和环境数据，对振动状态图像进行处理，并提取当前环境下的振动特征信息，包括振动频率和振动幅值；与当前环境下对应频率的临界振动幅值进行对比，以评估耐张绝缘子串的风致振动状态。

进一步地，采集模块包括高频摄像机、温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、应变式传感器；高频摄像机用于实时拍摄耐张绝缘子串的振动状态图像，温湿度传感器用于实时监测环境温度和湿度，风速传感器用于实时监测环境风速，风向传感器用于实时监测环境风向，雨量传感器用于实时监测环境雨量，应变式传感器用于实时监测绝缘子串应力。

进一步地，处理模块包括信号处理单元，用于对采集的耐张绝缘子串的振动状态图像数据和环境数据进行信号处理。

进一步地，存储模块包括数据存储单元，用于暂存经过处理模块处理后的图像数据和环境数据；数据存储单元为高速随机存取存储器、非易失性存储器。

进一步地，通信模块包括叉指换能器，用于与后台处理系统建立联系，实现远程数据读取；

后台处理系统通过阅读器定时发射一定频率的射频查询信号，叉指换能器接收到射频查询信号后，从数据存储单元读取数据，并将电信号转换为声表面波信号发射出去；阅读器接收到反馈的声表面波信号后，进行声电转换并将所得电信号传输至后台处理系统。

进一步地，查询和反馈信号采取全双工通信通道互不干扰。