[发明专利]以超级电容器储电充电的接触式输电线路综合监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路综合监测系统，尤其是一种以超级电容器储电充电的接触式输电线路综合监测系统。适用于电力监测技术领域。 

背景技术

我国幅员辽阔，供电区域范围广，至2005年，我国已建成投运220kv线路16.1万公里，500kv线路近5.5万公里。对交叉跨越、自然灾害区域等地的线路危险点的观察又是必不可少的，目前大多情况仍采用的是定期人工巡视手段，一般巡视周期为一个月，巡视期外线路及周边的环境情况是不得而知的，这就为输电线路的运行埋下了巨大的安全隐患。

现有技术中将输电线现场信息传输到地面监控中心，同时收集对微气象条件的监测（如温湿度、风速、风向、雨雪以及气压等），实现对高压线路现场和环境参数的全天候监测，使管理人员可及时了解现场信息，从而有效地减少由于导线覆冰、洪水、电力线、通道树木长高、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、塔材被盗等因素引起的电力线路事故。

然而，对于变电站、输配电线路的状态进行在线监测，高压侧电子设备的电源供给问题成为阻碍该技术发展的一大障碍。目前应用较多的高压侧供电方式主要包括：蓄电池供电、电容分压取电与激光取电，以及太阳能供电等。对于蓄电池供电，由于常规在野外的寿命一般为二年，要定期更换蓄电池而造成维护困难，而对于太阳能供电来说，由于目前的太阳能在长时间的阴雨天气，其续航能力得不到保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制造方便的以超级电容器储电充电的接触式输电线路综合监测系统，实时监测输电线状态，并延长储能元件及其它元器件的使用寿命，降低维护更换的运行维护成本。 

本发明所采用的技术方案是：以超级电容器储电充电的接触式输电线路综合监测系统，其特征在于：该系统包括输电线安装部分和铁塔安装部分，其中：

输电线安装部分为输电线路综合监测装置，该装置包括壳体，壳体外侧安装太阳能电池板，该壳体顶部安装高压电磁感应取电器，取电器上设置监测传感器；所述壳体内部设有一层隔热材料层，形成保温腔体，腔体内安装电子制冷器，制冷器内安装超级电容器组、单片机、无线通信模块或ZigBee模块和充电控制器；所述太阳能电池板和高压电磁感应取电器经充电控制器为超级电容器组充电，该超级电容器组为单片机、无线通信模块或ZigBee模块和监测传感器供电，高压电磁感应取电器直接为电子制冷器供电，单片机采样监测传感器信号并由无线通信模块或ZigBee模块发送；

铁塔安装部分包括无线通信接收模块或ZigBee接收模块以及GPRS/GSM移动通讯模块，无线通信接收模块或ZigBee接收模块接收所述无线通信模块或ZigBee模块发出的信号，并经GPRS/GSM移动通讯模块发送至地面监控中心。

所述超级电容器组由若干个超级电容器串接而成，所述超级电容器为双电层超级电容器或是电化学超级电容器，容量为超过1法拉以上，所述电化学超级电容器为金属氧化物电容器、导电聚合物超级电容器或混合型超级电容器。

每个超级电容器上均接有均压保护电路，所述均压保护电路为由电压比较器电路或由TL431实现的电路或由高增益放大器驱动互补射极跟随器所组成的动态均压保护电路。

所述高压电磁感应取电器为一种罗氏线圈原理结构的电流互感器，以输电线充当电流互感器的一次侧线圈，在电流互感器的二次感应出电能，对其进行整流滤波处理实现隔离稳压输出。

所述监测传感器包括温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、加速度传感器、角度传感器和测距传感器。

所述充电控制器为精准电压控制元件KA431和DC/DC升压模块构成的充电控制电路。

所述输电线路综合监测装置通过设于高压电磁感应取电器上的可带电安装的夹具固定在输电线上。

所述电子制冷器散热板置于壳体底部。