[发明专利]供电线路风偏报警平台

说明书

技术领域

本发明涉及电网管理领域，尤其涉及一种供电线路风偏报警平台。

背景技术

风偏，英文名称为winddeflection，指的是架空供电线路受风力的作用偏离其垂直位置的现象，一般以风偏角衡量供电线路的风偏程度。如果供电线路的风偏角过大，超过安全范围，则可能导致供电线路断开或拉拽供电线路附近铁塔倒下，引起供电事故。

由此可见，供电线路的风偏检测至关重要。现有技术中，供电管理部门对供电线路风偏的检测还停留在人工检测手段，即安排专门的人手到现场进行肉眼观测，由于这种检测手段过于依赖现场人员的经验，效率低下，准确度不高，同时，这种检测手段数据传输不实时，也无法做到全时段全程检测。

因此，需要一种新的供电线路风偏检测报警方案，在现场采用多个环境参数检测设备综合判断出供电线路的具体实时风偏值，更为关键的是，优化现有的机器人的结构，使其能够适应复杂的供电线路环境，从而能够作为巡视平台对供电线路全程进行风偏角的监控。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种供电线路风偏报警平台，优化现有的巡视机器人的结构，使其能够适应复杂的供电线路环境，从而能够作为巡视平台对供电线路全程进行风偏角的监控，同时，在现场采用多个环境参数检测设备综合判断出供电线路的具体实时风偏值，并把多个环境参数检测设备置于巡视机器人或供电线路上，从而完成供电线路风偏角度的自动检测和报警。

根据本发明的一方面，提供了一种供电线路风偏报警平台，所述平台包括风速传感器、FLASH存储芯片、风偏角确定设备和机器人主体，风速传感器设置在供电线路上，用于检测供电线路的实时风速，FLASH存储芯片用于存储与供电线路实时风偏角相关的预设参数，风偏角确定设备用于计算供电线路的实时风偏角，机器人主体架设在供电线路上，FLASH存储芯片和风偏角确定设备都位于机器人主体上，机器人主体用于对供电线路进行巡视。

更具体地，在所述供电线路风偏报警平台中，包括：FLASH存储芯片，设置在控制箱内，预先存储了绝缘子串的受风面积、风压不均匀系数、供电线路的体型系数、供电线路的受风面积、供电线路的垂直档距、供电线路单位长度的重力以及供电线路中每相导线的根数，其中，绝缘子串的受风面积取值为0.03平方米，风压不均匀系数取值为0.61，供电线路的体型系数取值为1.2，供电线路的受风面积为供电线路的直径乘以供电线路的线长；风速传感器，设置在供电线路上，用于检测并输出供电线路的实时风速；大气压强检测设备，设置在供电线路上，用于检测并输出供电线路周围大气的实时大气压强；大气温度检测设备，设置在供电线路上，用于检测并输出供电线路周围大气的实时大气温度；大气湿度检测设备，设置在供电线路上，用于检测并输出供电线路周围大气的实时大气湿度；空气密度检测设备，设置在供电线路上，与大气压强检测设备、大气湿度检测设备和大气温度检测设备分别连接，基于实时大气压强、实时大气温度和实时大气湿度确定并输出供电线路周围空气的实时空气密度；夹角检测设备，设置在供电线路上，用于检测并输出风向与供电线路的轴向夹角；风偏角确定设备，设置在控制箱内，包括绝缘子串风荷载确定子设备、供电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备、供电线路垂直荷载确定子设备和风偏角输出子设备；绝缘子串风荷载确定子设备与FLASH存储芯片和风速传感器分别连接，将9.80665、绝缘子串的受风面积和实时风速的平方的乘积除以16所得到的结果作为绝缘子串风荷载；供电线路风荷载确定子设备与FLASH存储芯片、空气密度检测设备、风速传感器和夹角检测设备分别连接，将风压不均匀系数、供电线路的体型系数、供电线路的受风面积、实时空气密度、实时风速的平方和轴向夹角 正弦值的平方相乘的乘积除以2，得到供电线路风荷载；绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备位于绝缘子上，用于检测并输出绝缘子串垂直荷载加重力；供电线路垂直荷载确定子设备与FLASH存储芯片连接，将供电线路的垂直档距、供电线路单位长度的重力以及供电线路中每相导线的根数相乘，将乘积作为供电线路垂直荷载输出；风偏角输出子设备与绝缘子串风荷载确定子设备、供电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备和供电线路垂直荷载确定子设备分别连接，将绝缘子串风荷载除以2后与供电线路风荷载相加作为第一和值，将绝缘子串垂直荷载加重力除以2后与供电线路垂直荷载相加作为第二和值，将第一和值除以第二和值所获得的结果取反正切运算，运算的结果作为实时风偏角输出；机器人主体，包括防倾斜结构、控制箱、无刷直流电机、吊装环、行走机构、锁紧机构和压紧机构，防倾斜结构位于前方供电线路上，控制箱和无刷直流电机都位于供电线路的下方，吊装环用于将机器人主体吊装到供电线路上，行走机构和锁紧机构都位于供电线路上，压紧机构位于供电线路的下方；防倾斜结构包括防倾斜轮、固定螺栓和连接板，连接板分别与防倾斜轮和固定螺栓连接，防止机器人主体向后倾斜；控制箱内设有主控板和电池，主控板上集成了DSP芯片、无线通信设备和静态存储器，无线通信设备用于与远端的供电运营服务器建立双向无线通信链路，DSP芯片还与风偏角输出子设备和FLASH存储芯片分别连接，当实时风偏角大于等于预设风偏阈值时，发出线路风偏过大报警信号，当实时风偏角小于预设风偏阈值时，发出线路风偏正常信号；其中，DSP芯片将线路风偏过大报警信号或线路风偏正常信号通过无线通信设备无线发送给远端的供电运营服务器；无刷直流电机通过减速器与行走机构的驱动轮和压紧机构的压紧轮分别连接；行走机构包括同步带、同步带张紧机构、驱动轮和水平放置的三个V型轮，驱动轮为三个V型轮在供电线路上的行走提供动力，同步带依次经过驱动轮、同步带张紧机构和三个V型轮以保持三个V型轮的同步行走；锁紧机构包括顺序连接的活动扳手、中间支撑件、底部销件和U型螺栓，用于防止机器人主体从供电线路处坠落；压紧机构与无刷直流电机连接，包括压紧轮、棘轮、棘爪、复位弹簧和压紧弹簧，压紧轮为V型结构，用于在压紧弹簧的作用下压紧供电线路的架空地线，棘轮与棘爪用于 锁住或放开压紧轮，复位弹簧用于在压紧轮被放开时将压紧轮复位。