[发明专利]基于北斗通讯技术的输电线路等值覆冰厚度监测装置及实现方法

说明书

本发明公开了一种基于北斗通讯技术的输电线路等值覆冰厚度监测装置，包括与太阳能和蓄电池连接的电源模块，与电源模块连接的微控制器，均与微控制器连接的LORA通信模块、拉力传感器采集电路和微气象采集电路，以及与微控制器和电源模块连接、用于传输监测信号的北斗通信模块；所述拉力传感器采集电路外接拉力传感器，且微气象采集电路外接微气象传感器。通过上述方案，本发明具有结构简单、通信可靠、功耗低等优点，在输电线路等值覆冰厚度监测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

技术领域

本发明涉及输电线路等值覆冰厚度监测技术领域，尤其是基于北斗通讯技 术的输电线路等值覆冰厚度监测装置及实现方法。

背景技术

输电线路覆冰现象的是电力安全运行的最大敌人，轻则导致线路跳闸事故， 重则导致倒塔事故，引发大面积的停电事故，造成巨额的经济损失。近年来， 最为严重的一次因线路覆冰引发的倒塔事故当属2008年湖南冰灾，直接经济损 失高达几百亿。湖南冰灾过后，电力行业充分重视覆冰监测技术的研究与应用， 各种覆冰监测装置孕育而生；目前，现有技术中的覆冰厚度监测装置主要分为： 模拟导线监测、有图像分析监测、有拉力称重监测；例如专利申请号为 “201710735739.0”、名称为“电力线路覆冰检测方法及终端设备”的中国发明 专利，其通过获取图像采集装置采集到的电力线路的图像信息和角度采集装置采集到的电力线路的角度信息；所述角度信息包括电力线路上导线与水平面的 夹角角度；根据所述图像信息分析得出电力线路上覆冰的第一厚度值，根据所 述角度信息分析得出电力线路上覆冰的第二厚度值；若所述第一厚度值和所述 第二厚度值之间的差值小于或等于预设误差阈值，则将所述第一厚度值和所述 第二厚度值的均值作为厚度监测值。由此可见，该技术采用有图像分析监测的 方法；

再如专利申请号为“201610916487.7”、名称为“电力线覆冰监测方法及装 置”的中国发明专利，其当架设在相邻两个杆塔之间的电力线处于覆冰状态时， 获取架设在两个杆塔之间的光缆的物理参数；对物理参数进行计算，得到光缆 的覆冰厚度；根据光缆的覆冰厚度得到电力线的覆冰厚度。即该技术采用模拟 导线监测的方式。

再如专利申请号为“201610662896.9”、名称为“一种输电线路覆冰厚度监 测装置的模拟比对系统及其比对方法”的中国发明专利，其在第二模拟铁塔(2) 的顶端设置有工业控制机，在第二模拟铁塔上吊接有拉力传感器，在拉力传感 器的下端连接有倾角传感器，在倾角传感器的下端与第二悬垂绝缘子串的下端 之间设置有第二塑料管，在双轴倾角传感器的下端与第一悬垂绝缘子串的下端 之间设置有第一塑料管，在第三模拟铁塔的右侧设置有鼓风机，双轴倾角传感 器和拉力传感器均分别与工业控制机电连接。

目前，现有技术中的覆冰监测装置存在以下技术缺陷：

第一，通讯无法保障：高电压等级(110KV以上)的电力输电线路绝大部 分建设在偏远乡村的崇山峻岭之间，特别是位于无人区极寒地带的输电线路是 覆冰现象最为严重的地区，这些覆冰严重的无人区通常公共无线通讯信号极弱， 大部分无人区根本无公共无线通讯网络。纵观国内现有覆冰监测装置，通讯通 道均采用公共无线网络通讯或者有线网口进行通讯，其中，有线网口通讯的方 式虽可以解决覆冰监测装置的通讯问题，但是需要对输电线路的OPGW光缆进 行开断接入，而开断OPGW光缆又可能影响重要调度数据的传输，因此，利用 OPGW光缆进行信号传输的方式无法在电力行业推广及应用，导致现有覆冰监测装置均采用公共无线网络通讯，而公共无线网络因投资收益问题，又无法实 现对无人区的网络覆盖，无法满足覆冰监测装置的通讯需求，制约了覆冰监测 技术的推广与应用。