專利名稱：導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力監(jiān)測設(shè)備，更具體的涉及一種導(dǎo)線垂弧監(jiān)測裝置。不受環(huán)境因素影響，精度高，可對導(dǎo)線垂弧進(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測。
背景技術(shù)：
輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，目前我國電力緊缺現(xiàn)象嚴(yán)重。很多地區(qū)輸電線路的輸送量無法滿足日益增長的用電需求，被迫限電。據(jù)國家電網(wǎng)公司統(tǒng)計(jì)，2010年上半年我國累計(jì)拉限電75. 70萬次，損失電量194. 53億千瓦時(shí)，這不但嚴(yán)重影響人們的日常生產(chǎn)和生活，而且造成無法估量的經(jīng)濟(jì)損失。為此，一些地區(qū)為滿足用電需求，在無檢測的情況下，增大導(dǎo)線輸電量，存在巨大的安全隱患。因此，增大導(dǎo)線輸電量的同時(shí)，必須隨時(shí)掌握導(dǎo)線的實(shí)際弧垂，這就需要一種能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測輸電線路導(dǎo)線弧垂的設(shè)備來進(jìn)行隨時(shí)的檢測。目前，使用最為廣泛的方法之一就是采用溫度法來計(jì)算出導(dǎo)線的弧垂，即根據(jù)增容時(shí)導(dǎo)線的溫度，結(jié)合當(dāng)時(shí)的氣象環(huán)境，通過導(dǎo)線在溫度變化時(shí)對應(yīng)導(dǎo)線的長度變化來計(jì)算出導(dǎo)線的弧垂的變化情況。但是，此種方法存在明顯的缺點(diǎn)，主要是導(dǎo)線的溫度容易受環(huán)境因素的影響，計(jì)算出的誤差也較大，不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種導(dǎo)線垂弧監(jiān)測裝置。該裝置利用先進(jìn)的激光測量技術(shù)，不受環(huán)境因素影響，精度高，可以對導(dǎo)線弧垂進(jìn)行高精度的遠(yuǎn)程自動監(jiān)測。為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案
一種導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置，包括半導(dǎo)體激光器、光電接收器、激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板，其特征在于
激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板固定安裝在第一安裝盒內(nèi)。半導(dǎo)體激光器通過螺卡安裝在第一安裝盒內(nèi)，與激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板相連，用于發(fā)射激光。光電接收器安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板上，用于接收反射的激光光線。無線通訊模塊安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板上，用于發(fā)射數(shù)據(jù)信號。蓄電池固定在第一安裝盒內(nèi)，蓄電池通過電線與電源控制電路板連接，太陽能板鑲嵌在第二安裝盒的上表面，太陽能板通過電線與電源控制電路板連接，電源控制電路板與激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板連接，用于為整個(gè)裝置供電。第一安裝盒整體密封，下面為透明窗口。 第一安裝盒整體固定安裝在第二安裝盒內(nèi)，第二安裝盒下面為開放窗口。
第二安裝盒通過金屬卡子安裝在導(dǎo)線上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
其一，采用激光自動測量導(dǎo)線弧垂，不僅避免了環(huán)境因素誤差，測量精度大大提高。其二，在導(dǎo)線弧垂監(jiān)測系統(tǒng)中，優(yōu)先采用了現(xiàn)代無線通訊手段測量的信息傳遞到中央處理單元，大大提高監(jiān)測的效率，保證輸電線路的運(yùn)行安全。其三，采用太陽能供電，不僅避免了導(dǎo)線弧垂裝置重量的問題，還具有免維護(hù)的特
點(diǎn)ο


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為中央處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為電源供電部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置測量導(dǎo)線弧垂的原理示意圖。其中1-蓄電池、2-太陽能板、3-電力導(dǎo)線、4-無線通訊模塊、5-半導(dǎo)體激光器、 6_光電接收器、7-激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板、8-第一安裝盒、9-第二安裝盒、10-電源控制電路板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。一種導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置，包括半導(dǎo)體激光器5、光電接收器6、激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板7，其特征在于。激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板7固定安裝在第一安裝盒8內(nèi)。半導(dǎo)體激光器5通過螺卡安裝在第一安裝盒8內(nèi)，與激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板7相連，用于發(fā)射激光。光電接收器6安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板7上，用于接收反射的激光光線。無線通訊模塊4安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板7上，用于發(fā)射數(shù)據(jù)信號。蓄電池1固定在第一安裝盒8內(nèi)，蓄電池1通過電線與電源控制電路板10連接，太陽能板2鑲嵌在第二安裝盒9的上表面，太陽能板2通過電線與電源控制電路板10連接， 電源控制電路板10與激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板7連接，用于為整個(gè)裝置供電。第一安裝盒8整體密封，下面為透明窗口。第一安裝盒8整體固定安裝在第二安裝盒9內(nèi)，第二安裝盒9下面為開放窗口。第二安裝盒9通過金屬卡子安裝在導(dǎo)線上。中央處理單元如圖2所示，由數(shù)據(jù)發(fā)送/接收模塊、計(jì)算處理單元、軟件處理系統(tǒng)、 顯示與存儲四個(gè)功能模塊組成。這四個(gè)功能模塊順序連接。中央處理單元通過數(shù)據(jù)發(fā)送模塊向?qū)Ь€弧垂監(jiān)測裝置發(fā)送監(jiān)測命令，測量數(shù)據(jù)通過測量數(shù)據(jù)接收模塊接收，然后通過計(jì)算處理單元將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，通過軟件處理計(jì)算出導(dǎo)線具體弧垂，然后在顯示界面中方便讀取其導(dǎo)線弧垂并可以將其儲存。
電源控制電路如圖3所示，通過太陽能與蓄電池相結(jié)合的方式，經(jīng)過轉(zhuǎn)換等處理得到穩(wěn)壓電壓，提供上述的導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置的電源。晴天時(shí)，電源控制電路一方面將太陽能板轉(zhuǎn)化的電能儲存在蓄電池里，一方面將其轉(zhuǎn)化的電能對整個(gè)裝置進(jìn)行供電；無光照時(shí)， 電源控制電路控制蓄電池對整個(gè)裝置進(jìn)行供電。導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置測量導(dǎo)線弧垂的原理示意圖如圖4所示，無線通訊模塊接收到監(jiān)測命令時(shí)，控制計(jì)數(shù)電路工作發(fā)出復(fù)位信號，控制計(jì)數(shù)電路進(jìn)行復(fù)位及實(shí)現(xiàn)接收放大電路的增益控制，同時(shí)觸發(fā)激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出脈沖激光，由控制計(jì)數(shù)電路對發(fā)射激光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，作為控制電路測距計(jì)數(shù)的開門信號，此時(shí)計(jì)數(shù)電路開始計(jì)數(shù)。射到地面反射回來的激光通過光電接收器接收，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以及放大處理，同時(shí)輸給控制電路作為測距計(jì)數(shù)的關(guān)門信號，計(jì)數(shù)電路停止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的讀數(shù)通過無線通訊模塊發(fā)送到中央處理單元。下面介紹利用上述的導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置實(shí)現(xiàn)監(jiān)測導(dǎo)線弧垂的方法。首先在導(dǎo)線上安裝導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置。激光器與光電接收裝置相鄰，這樣，激光測量單元中激光發(fā)射器發(fā)射的光線可以反射到光電接收器上，當(dāng)中央處理單元發(fā)出監(jiān)測命令時(shí)，計(jì)數(shù)電路進(jìn)行復(fù)位及實(shí)現(xiàn)接收激光發(fā)射器發(fā)射激光，此時(shí)信號控制單元對計(jì)數(shù)電路進(jìn)行復(fù)位及實(shí)現(xiàn)接收放大電路的增益控制，同時(shí)觸發(fā)激光發(fā)射器發(fā)出脈沖激光。由取樣電路對發(fā)射激光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，作為控制電路測距計(jì)數(shù)的開門信號，這時(shí)計(jì)數(shù)電路開始計(jì)數(shù)。射到地面回來的激光被光電接收器接收，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換及放大處理，輸給控制電路作為測程計(jì)數(shù)的關(guān)門信號， 計(jì)數(shù)電路停止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器將測得結(jié)果通過無線通訊模塊發(fā)送到中央處理單元。中央處理單元根據(jù)接收到的計(jì)數(shù)器的信息N，根據(jù)公式S=CT/2=CNF/2，其中S為對地距離，C為光速，N為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)結(jié)果，f為計(jì)數(shù)時(shí)鐘頻率。得出的S即為導(dǎo)線對地弧垂。
權(quán)利要求
1. 一種導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置，包括半導(dǎo)體激光器(5)、光電接收器(6)、激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板(7)，其特征在于激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板(7)固定安裝在第一安裝盒(8)內(nèi)； 半導(dǎo)體激光器(5)通過螺卡安裝在第一安裝盒(8)內(nèi)，與激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板(7)相連，用于發(fā)射激光；光電接收器(6)安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板(7)上，用于接收反射的激光光線；無線通訊模塊(4)安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板(7)上，用于發(fā)射數(shù)據(jù)信號；蓄電池(1)固定在第一安裝盒(8)內(nèi)，蓄電池(1)通過電線與電源控制電路板(10)連接，太陽能板(2)鑲嵌在第二安裝盒(9)的上表面，太陽能板(2)通過電線與電源控制電路板(10 )連接，電源控制電路板(10 )與激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板(7 )連接，用于為整個(gè)裝置供電；第一安裝盒(8)整體密封，下面為透明窗口 ；第一安裝盒(8)整體固定安裝在第二安裝盒(9)內(nèi)，第二安裝盒(9)下面為開放窗口 ； 第二安裝盒(9)通過金屬卡子安裝在導(dǎo)線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)線弧垂監(jiān)測裝置，激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板固定安裝在第一安裝盒內(nèi)；半導(dǎo)體激光器通過螺卡安裝在第一安裝盒內(nèi)，與激光驅(qū)動及接收放大計(jì)數(shù)電路板相連，光電接收器安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板上，無線通訊模塊安裝在激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板上，蓄電池通過電線與電源控制電路板連接，太陽能板通過電線與電源控制電路板連接，電源控制電路板與激光驅(qū)動電路及接收放大計(jì)數(shù)電路板連接，用于為整個(gè)裝置供電；第一安裝盒整體固定安裝在第二安裝盒內(nèi)，第二安裝盒通過金屬卡子安裝在導(dǎo)線上。本發(fā)明具有不受環(huán)境因素影響，精度高，可對導(dǎo)線垂弧進(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01B11/02GK102175163SQ20111005600
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者李開元 申請人:深圳市威克風(fēng)云電力自控設(shè)備有限公司