[发明专利]一种支撑式架空管母位移监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及支撑式架空管母位移监测系统。 

背景技术

高压变电站大多无人值守，电站有多段管母，管母在不同气候（如高温酷暑、雨雪冰冻）的影响下由于热胀冷缩而发生移动，管母与托架产生摩擦，会导致下方的支撑瓷瓶受到较大应力，缩短瓷瓶使用寿命。 

   现有的对管母位移进行监测的方法主要是通过安装自制的刻度盘和指针指示管母位置，进行人工观测。由于管母位置较高，而且处于强电场环境中，考虑安全因素，多采用望远镜对指针指示刻度进行观测。但人工观测易受到天气的影响，在阴雨和雪天的时候能见度低，无法进行有效观测，且这种方式只能将测量精度精确到毫米级。由于观测不便，数据记录的密度也不高。 

中国专利名称为《一种电力管母线膨胀收缩监测装置及方法》，公开号为CN 103363879 A，公开了电力管母线膨胀收缩监测装置包括运动转换机构以及用于固定整个装置的固定座，运动转换机构包括驱动杆和转动轴，转动轴一端穿过一表盘后固定有指针，在推动所述驱动杆位移时，指针连同所述转动轴转动。同样也没有解决上述的技术问题。 

   目前国内尚没有仪器能实现管母位移的电子化自动测量、记录和远传，即便是人工监测，亦无完善的管理文档和预警机制。 

发明内容

本发明提供一种能够准确测量管母位移的测量装置。同时提供一种电子化自动测量、记录和远传，管母热伸冷缩而顶死现象进行预报警的监测系统。 

本发明的技术方案是：一种支撑式架空管母位移监测装置，包括在管母下方金属支架上安装激光红外测距传感器，在管母位端头安装一个斜面反射板，通过激光红外测距传感器对反射器发射红外激光，测量管母端头与激光头之间的距离，则通过计算便测得管母水平位移量；所述的计算的公式为： 

                                                   

其中v:激光传播速度     t:激光在空气中传播的时间

v是已知数据，

h表示发光点至激光探头照射到反射板上的激光点之间的垂直距离；

S表示激光探头至反射板之间的距离；

t是待测数据。

上述的激光红外测距传感器还包括一个电流控制模块和一个温度控制模块。 

监测装置每20分钟监测一次。 

一种包括如上所述的监测装置的监测系统，其特征在于，它还包括： 

（1）主控制、处理单元模块：实时控制激光测距模块外，通过RS485总线连接各个辅助控制、处理单元模块，并把各个管母位移量通过光纤传送到主控室内工控机机接收测距数据进行分析；

（2）辅助控制、处理单元模块：及时控制管母位移监测点激光测距模块，处理相关数据把位移量的变化情况实时传送至主控制、处理单元模块；

（3）激光测距模块：对管母位移量进行实时记录、并把数据传送至控制单元；

（4）温湿度测量模块：一个实时监测环境的温湿度，把温湿度信号通过光纤通信传输至控制、处理单元；

（5）工控机：接收由主控制单元传输来的数据，并保存数据，建立文档；分析数据，合成曲线图并显示；当管母位移量超过安全值时，产生警报信号；

其中（1）与（2）、（1）与（3）、（2）与（3）之间采用RS485通信，（1）与（4）之间采用光纤通信。

上述的管母位移监测装置为1－100个。 

本发明支撑式架空管母位移监测装置经过激光定点测得的数据准确，误差值小，受气候、天气变化的影响小。设20s测量一次，控制测量时才有激光输出，可延长激光测距传感器的使用寿命。 

支撑式架空管母位移在线监测系统可以在地面实时查看管母在一段时间内的热伸冷缩变化数据、曲线，建立一套数学模型，对母线与线夹间、伸缩节与线夹间因管母热伸冷缩而顶死现象进行预报警，检测管母是否能在线夹上自由地热伸冷缩。 

附图说明

图1是本发明的支撑式架空管母位移激光监测装置示意图； 

图2是本发明的支撑式架空管母位移激光监测管母水平位移量示意图；

图3是激光控制器原理框图；

图4是激光过电流保护电路示意图；

图5是控制系统主程序软件流程图；

图6是上位机软件流程图；

图7控制屏软件系统示意图；

图8是系统总体框图；