[发明专利]悬浮式架空输电线路在线监测系统及方法

说明书

悬浮式架空输电线路在线监测系统及方法，该系统包括悬浮式监测装置、主站系统；所述悬浮式监测装置包括主板模块、传感器模块、数据储存单元、悬浮模块、取电装置，通信模块、摄像模块、内径调节机构。主板模块分别与传感器模块、悬浮模块、摄像模块、通信模块，数据储存单元连接；悬浮模块与内径调节机构连接成一体。悬浮式监测装置用于采集输电导线各种气象条件、导线位移，并通过通信模块将数据传输至主站系统，通过主站系统中神经网络建立的模型，判断是否到达相应的预警阈值，对各种气象条件下输电导线舞动或覆冰进行在线监测。本发明一种悬浮式架空输电线路在线监测系统及方法，可通过调节内径变换机构，实现对不同外径输电线路进行检测时，监测装置的自适应调节，克服了传统导线固定监测设备不可调节的缺点，增加了本发明装置的通用性。

技术领域

本发明属于架空输电线工程领域，具体涉及一种悬浮式架空输电线路在线监测系统及方法。

背景技术

随着我国智能电网发展，一批新的大容量、远距离架空输电线路即将建成，其线路安全性面临着新的挑战。大跨越架空输电线路通常跨越江海湖泊，气象恶劣的地区，遭受风雨、冰雪等复杂环境作用时，输电线会出现微风振动、舞动，甚至覆冰断线等安全问题，导致线路断股、金具损坏，甚至线塔倒塌等，会造成大面积停电，严重影响人们的生产生活和财产安全。因此，通过在线监测装置，监测输电线的微气象、温度、振动位移以及覆冰厚度等运行参数，成为输电线路安全预警的关键环节。

输电线路在线监测系统一般由传感器感知层、数据传输层和系统运用层三部分组成。具体包括传感器系统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据库子系统、数据处理与控制系统以及安全评价和预警子系统。通过各个层相互协调，实现系统的各种功能。

目前，在传感器感知层面，传统的方法是通过悬挂在绝缘子串上的传感器或者直接固定于输电导线上监测装置，实时采集输电线路的运行状态参数。但是固定安装的监测装置往往会因输电线的微风振动、舞动以及温度热胀冷缩而发生松动，影响了传感器的正常使用，降低了监测装置使用寿命，增加了监测系统的维护成本。同时，监测装置松动后，偏离原固定位置，监测装置会随着输电线振动而发生滑移，碰触输电导线上的其他防振金具，影响输电线的安全。

因此，为解决现有固定监测装置的易松动、稳定性差、耐久性低等缺点，亟待研发一种设计新颖、经久耐用、性能高效的智能输电线路长期在线监测装置和方法。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种悬浮式架空输电线路在线监测系统及方法，可通过调节内径变换机构，实现对不同外径输电线路进行检测时，监测装置的自适应调节，克服了传统导线固定监测设备不可调节的缺点，增加了本发明装置的通用性。

本发明采取的技术方案为：

悬浮式架空输电线路在线监测系统，该系统包括悬浮式监测装置、主站系统；

所述悬浮式监测装置包括主板模块、传感器模块、数据储存单元、悬浮模块、取电装置，通信模块、摄像模块、内径调节机构；

主板模块分别与传感器模块、悬浮模块、摄像模块、通信模块，数据储存单元连接；悬浮模块与内径调节机构连接成一体；

悬浮式监测装置用于采集输电导线各种气象条件、导线位移，并通过通信模块将数据传输至主站系统，通过主站系统中神经网络建立的模型，判断是否到达相应的预警阈值，对各种气象条件下输电导线舞动或覆冰进行在线监测。

该系统还包括移动设备终端，指令与数据能够通过通信模块、主机系统、移动设备终端实现三者信息交互。

所述主站系统包括云存储平台、人工智能分析预警子系统、用户交互界面。人工智能分析预警子系统，由覆冰预警模型和舞动预警模型组成，两种模型均为采用神经网络算法组建的预警模型；用户交互界面，由主站系统PC或者移动设备终端进行访问。

所述悬浮模块包括霍尔传感器，位移传感器、控制器、执行器,所述执行器包括电磁铁、功率放大器；