[发明专利]架空输电线路弧垂在线监测系统

权利要求书

1.一种架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，包括

地图采集单元，用于采集待监测范围内的数字地图和地形图；

输电线铁塔采集单元，用于采集待监测范围内的输电线铁塔的设计图，获取输电线铁塔的尺寸和轮廓信息；

三维数据采集单元，用于定时采集输电线路沿途的对输电线有潜在威胁的树木数据和建筑数据；

三维建模单元，分别与所述地图采集单元、输电线铁塔采集单元和三维数据采集单元通讯连接，用于根据地图采集单元、输电线铁塔采集单元和三维数据采集单元采集到的数据建立输电线路的三维模型；

弧垂检测单元，用于实时采集输电线路的弧垂信息；所述弧垂检测单元包括安装在输电线铁塔上的UWB基站、安装在输电线上并沿所述输电线滑动的活动监测单元，所述活动监测单元上设有与所述UWB基站通信连接的UWB标签；所述活动监测单元包括壳体；所述壳体通过设置在其顶部的滑座悬挂在输电线上，所述滑座上设有与输电线相配合的过线孔；图像采集器和所述UWB标签安装在所述滑座的顶部；所述壳体的前后两端分别设有一个微型热风机，两个所述微型热风机的吹风口分别迎向壳体的前后两侧的输电线；所述壳体内设有分别与所述UWB标签、图像采集器和两个微型热风机电连接的第一控制器以及分别与所述第一控制器电连接的环境监测组件和第一无线通信模块；所述UWB基站与第二控制器连接，所述第二控制器连接有第二无线通信模块；

中央处理器，分别与所述三维建模单元和弧垂检测单元连接，用于获取输电线路的弧垂信息和输电线路的三维模型，并根据输电线路的弧垂信息对两个相邻塔吊之间的输电线的进行反向推导，模拟出输电线路的悬挂状态；最后将所述输电线路的悬挂状态嵌入所述输电线路的三维模型中，计算输电线路与对输电线有潜在威胁的树木和建筑之间的距离。

2.根据权利要求1所述的架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，三维建模单元根据三维数据采集单元定时采集到的数据进行定时更新，中央处理器根据三维数据采集单元定时采集到的数据计算所述树木数据和建筑数据的变化进行更新，同时根据所述树木数据和建筑数据的变化情况对所述树木和建筑未来的变化进行预估，并将预估结果与三维数据采集单元后期采集到的数据进行对比，若两数据之差在预设阈值范围内时，则在三维建模单元采集空档中，将预估值作为树木数据和建筑数据的更新信息。

3.根据权利要求1所述的架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，所述滑座包括可拆卸连接的上滑座和下滑座；所述下滑座与所述上滑座接触的一面中部设有凹槽，输电线置于所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，该弧垂监测装置还包括为该装置提供电能的供电单元，所述供电单元包括用于从输电线路感应取电的感应取电模块以及与所述感应取电模块连接的供电电路；所述感应取电模块包括截面呈一字型的上电磁感应铁芯和截面呈U型的下电磁感应铁芯，所述上电磁感应铁芯与下电磁感应铁芯围成截面为带有气隙的四框形结构，输电线设置在四框形结构中间，下电磁感应铁芯上缠绕有感应线圈；所述供电电路包括依次连接的整流电路、前端稳压电路和电压转换电路，所述整流电路的输入端与所述感应取电模块的次级绕组连接。

5.根据权利要求4所述的架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，所述上电磁感应铁芯内置在上滑座内，所述下电磁感应铁芯内置在所述下滑座内。

6.根据权利要求5所述的架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，所述图像采集器通过万向云台安装在所述滑座的顶部。

7.根据权利要求1所述的架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，所述环境监测组件包括用于输电线周边监测环境参数的温度传感器风速风向传感器和湿度传感器。