專利名稱：一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種架空線監(jiān)測裝置，具體涉及一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
微風(fēng)振動是造成架空線疲勞斷股的主要原因，是架空輸電線路大跨越導(dǎo)、地線(包括架空地線復(fù)合光纜，即0PGW)的主要危害之一。風(fēng)在較低風(fēng)速或中等風(fēng)速情況下使導(dǎo)線和避雷線引起振動。微風(fēng)振動發(fā)生的比較頻繁，對輸電線路進(jìn)行微風(fēng)振動監(jiān)測可以在當(dāng)線路運行超標(biāo)時，向運行維護(hù)人員及時報警，使運行維護(hù)人員有目的的進(jìn)行線路維護(hù)，提高線路運行安全性，同時監(jiān)測系統(tǒng)通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和計算，可預(yù)測導(dǎo)線的疲勞壽命，對線路檢修進(jìn)行指導(dǎo)。目前國內(nèi)外針對該領(lǐng)域的研究比較少，國際上目前均采用彎曲振幅法做微風(fēng)振動的測量技術(shù)，彎曲振幅法是基于兩點的相對振幅，測取導(dǎo)地線距線夾(懸垂線夾、防振錘線夾、間隔棒線夾、阻尼線夾等)出口 89_處導(dǎo)地線相對于線夾的彎曲振幅，以此值大小來計算導(dǎo)地線在線夾出口處的動彎應(yīng)變，作為測量導(dǎo)地線微風(fēng)振動的標(biāo)準(zhǔn)方法。目前該方法普遍采用位移傳感器采集該發(fā)生點位移作為彎曲振幅。該方法的缺陷是對于高頻率、微小位移的情形下，位移傳感器將很難采集到所發(fā)生的振幅，從而認(rèn)為零漂過濾掉了。而這種情況的微小振動的能量也是非常大的，對導(dǎo)地線也會造成很大的破壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，解決了目前的微風(fēng)振動裝置不能采集到高頻率、微小位移的振動的問題。為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，包括主要由加速度傳感器、可充電鋰電池、太陽能電池板和無線通信模塊構(gòu)成的微風(fēng)振動采集單元；包括主要由無線通信模塊、GPRS通信模塊、數(shù)據(jù)采集板、風(fēng)向風(fēng)速采集單元和溫濕度采集單元構(gòu)成的數(shù)據(jù)集中器，所述無線通信模塊、GPRS通信模塊、風(fēng)向風(fēng)速采集單元和溫濕度采集單元均與數(shù)據(jù)采集板相連接；其中所述微風(fēng)振動采集單元中的無線通信模塊通過無線信號與數(shù)據(jù)集中器中的無線通信模塊相連，數(shù)據(jù)集中器通過GPRS通信模塊與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接；微風(fēng)振動采集單元安裝在架空線的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭、懸垂線夾出口、護(hù)線條端部或接續(xù)金具端部。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述數(shù)據(jù)集中器通過GPRS通信模塊還與手持通訊設(shè)備相連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還與監(jiān)控中心服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和打印設(shè)備相連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是上述加速度傳感器與架空線的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭、懸垂線夾出口、護(hù)線條端部或接續(xù)金具端部相距89mm。更進(jìn)一步的技術(shù)方案上述數(shù)據(jù)集中器還包括蓄電池和向蓄電池、數(shù)據(jù)采集板、風(fēng)向風(fēng)速采集單元、溫濕度采集單元供電的太陽能電池板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:利用線纜加速度指標(biāo)反映的微風(fēng)振動強度比彎曲振幅指標(biāo)反映的更加直觀，而且其檢測的靈敏度更高，極小的振動也能準(zhǔn)確檢測。

圖1為本實用新型一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置一個實施例的連接框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。采用加速度測量彎曲振幅的解決方案導(dǎo)線微風(fēng)振動是一種機械波動，可以簡化為平面簡諧波動。由于我們只監(jiān)測彎曲振幅，所以我們只關(guān)心其縱向位移。其縱向位移變化的表達(dá)式為:X = Acos ( Co t+ 0) (公式 I)縱向加速度的表達(dá)式為:a = —A W 2Cos ( W t+0)(公式 2)其中:A-最大彎曲振幅a-加速度變化值X-振幅變化值to =2 JI f—角速度f_波動頻率(Hz)從上述公式可以看出:加速度的最大幅值是彎曲振幅的2 f的平方倍，頻率越高加速度越大；而彎曲振幅A與加速度振幅成正比關(guān)系，因此監(jiān)測加速度變化要比監(jiān)測彎曲變化容易得多。因此只要在距線夾89mm處安裝上一個縱軸加速度傳感器(± IOg)即可測得加速度傳感器的變化數(shù)據(jù)。將采集到的模擬信號數(shù)據(jù)，經(jīng)過AD采樣后變?yōu)閿?shù)字信號。微風(fēng)振動對導(dǎo)線損傷的指標(biāo)參數(shù)根據(jù)國網(wǎng)規(guī)范的要求，微風(fēng)0 1.3mm (p — P)，頻率測量范圍至少為0 150Hz，那么我們可以計算出在同時達(dá)到這2個指標(biāo)的時候，則根據(jù)公式3，其最大加速度為:a = (2 JI X 150)2X0.0013 = 4619m/s2 = 471g (公式 3)這么大的加速度是不可能出現(xiàn)的。微風(fēng)振動的指標(biāo)應(yīng)該是一個綜合指標(biāo)，單獨考慮動彎應(yīng)變幅度指標(biāo)和變化頻率指標(biāo)并不能準(zhǔn)確的反映微風(fēng)振動的對導(dǎo)線的損傷有多大。微風(fēng)振動的能量表達(dá)式如公式4和公式5:(為單位體積的動能、勢能和總能量)
權(quán)利要求1.一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，其特征在于: 包括主要由加速度傳感器、可充電鋰電池、太陽能電池板和無線通信模塊構(gòu)成的微風(fēng)振動采集單元； 包括主要由無線通信模塊、GPRS通信模塊、數(shù)據(jù)采集板、風(fēng)向風(fēng)速采集單元和溫濕度采集單元構(gòu)成的數(shù)據(jù)集中器，所述無線通信模塊、GPRS通信模塊、風(fēng)向風(fēng)速采集單元和溫濕度采集單元均與數(shù)據(jù)采集板相連接； 其中所述微風(fēng)振動采集單元中的無線通信模塊通過無線信號與數(shù)據(jù)集中器中的無線通信模塊相連，數(shù)據(jù)集中器通過GPRS通信模塊與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接； 微風(fēng)振動采集單元安裝在架空線的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭、懸垂線夾出口、護(hù)線條端部或接續(xù)金具端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)集中器通過GPRS通信模塊還與手持通訊設(shè)備相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還與監(jiān)控中心服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和打印設(shè)備相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述加速度傳感器與架空線的阻尼線夾頭、防振錘夾頭、間隔棒夾頭、懸垂線夾出口、護(hù)線條端部或接續(xù)金具端部相距89mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)集中器還包括蓄電池和向蓄電池、數(shù)據(jù)采集板、風(fēng)向風(fēng)速采集單元、溫濕度采集單元供電的太陽能電池板。
專利摘要本實用新型公開了一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，具體涉及一種新型微風(fēng)振動在線監(jiān)測裝置，包括主要由加速度傳感器、可充電鋰電池、太陽能電池板和無線通信模塊構(gòu)成的微風(fēng)振動采集單元。本實用新型的作用是利用線纜加速度指標(biāo)反映的微風(fēng)振動強度比彎曲振幅指標(biāo)反映的更加直觀，而且其檢測的靈敏度更高，極小的振動也能準(zhǔn)確檢測。
文檔編號G01H17/00GK202956183SQ20122054330
公開日2013年5月29日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者陳俊, 麻文先, 吳君, 賀忠明, 趙建強, 伍波 申請人:四川省電力公司攀枝花電業(yè)局, 國家電網(wǎng)公司