基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置制造方法及圖紙

基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，其中，上位機與多臺地市局分監控主機連接，地市局分監控主機設置在電網地市局監控中心，地市局分監控主機通過4G/GSM網絡通信模塊與安裝在桿塔上的單片機連接，單片機上設置有液晶顯示屏，且A/D轉換器、系統電源分別與單片機連接，壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器及雨量傳感器安裝在桿塔輸電線上，并分別與A/D轉換器連接，太陽能供電池與系統電源連接，當輸電線路停電時，通過太陽能為系統電源供電；4G/GSM網絡實時將采集的輸電線路信號傳輸至上位機，進而實現對覆冰輸電線路的實時監測，且精確度高，人工勞動強度小。

【技術實現步驟摘要】
基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置
本技術涉及輸電線路在線監測
，尤其涉及一種基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置。
技術介紹
輸電線路覆冰將嚴重影響電力系統安全可靠運行，同時易造成巨大的經濟損失；傳統的輸電線路覆冰監測主要依靠巡視人員定期巡檢實現，這種監測方法不僅效率低下，而且精確度低、成本高昂。
技術實現思路
本技術所解決的技術問題在于提供一種基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，以解決上述
技術介紹
中的缺點。本技術所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，包括太陽能供電池、系統電源、單片機、A/D轉換器、壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器及上位機；其中，上位機與多臺地市局分監控主機連接，地市局分監控主機設置在電網地市局監控中心，地市局分監控主機通過4G/GSM網絡通信模塊與安裝在桿塔上的單片機連接，單片機上設置有液晶顯示屏，單片機內設置有4G/GSM網絡通信模塊、數據閃速存儲器及時鐘芯片，且A/D轉換器、系統電源分別與單片機連接，壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器及雨量傳感器安裝在桿塔輸電線上，并分別與A/D轉換器連接，太陽能供電池與系統電源連接，當輸電線路停電時，通過太陽能為系統電源供電。在本技術中，A/D轉換器用于處理壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器采集的信號，并傳輸至單片機。在本技術中，因桿塔結構和絕緣子類型的差異、現場安裝方便及傳感器安裝結構的強度等因素，壓力傳感器為掛環式安裝。在本技術中，風速傳感器包括風杯、光纖布拉格光柵、光纖、風向標、等強度懸臂梁、中心軸、底座、轉輪及轉速凸輪，其中，風向標兩端分別安裝有風杯，轉輪安裝在風向標上，轉速凸輪安裝在中心軸上部，并與轉輪連接，等強度懸臂梁位于轉速凸輪一側，且底部通過緊固螺絲固定在底座上，光纖布拉格光柵黏貼在等強度懸臂梁表面，同時與光纖連接，中心軸底部安裝在底座上；風場內的風對風杯產生扭矩，帶動轉輪轉動，風速越大轉輪的轉速越快，轉輪和轉速凸輪連接，轉輪轉動帶動轉速凸輪旋轉，轉速凸輪每旋轉一周，轉速凸輪的突出部分將撞擊等強度懸臂梁使其產生撓度變化進而導致黏貼在等強度懸臂梁表面得光纖布拉格光柵中心波長位移，波長變化通過光纖傳出，根據轉速與風速成正比關系，便可得到風場內的風速。在本技術中，單片機為P89C58單片機，由于高壓線路附近的電磁場環境惡劣，4G/GSM網絡通信模塊抗電磁能力強，支持全透明及幀格式數據傳輸；溫濕度傳感器采用SHT1x系列單片集成傳感器，不需外圍元件直接輸出經過標定了的相對濕度、溫度的數字信號，可有效解決傳統溫、濕度傳感器的不足。在本技術中，太陽能供電池包括太陽能電池板、控制器及蓄電池，太陽能電池板、蓄電池分別與控制器連接，控制器與系統電源連接；且太陽能電池板為單晶硅太陽能電池板。有益效果：本技術在桿塔上分別安裝有用于監測輸電線路拉力、泄露電流、溫濕度、風速、風向及雨量等的傳感器，且通過4G/GSM網絡實時將采集的輸電線路信號傳輸至上位機，進而實現對覆冰輸電線路的實時監測，有效提高監測效率，且精確度高，人工勞動強度小。附圖說明圖1為本技術的較佳實施例中的傳感器安裝在桿塔示意圖。圖2為本技術的較佳實施例的系統拓撲圖。圖3為本技術的較佳實施例中的壓力傳感器安裝示意圖。圖4為本技術的較佳實施例中的風速傳感器結構示意圖。圖5為本技術的較佳實施例中的單片機電路圖。具體實施方式為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本技術。參見圖1～圖5的基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，包括太陽能電池板、控制器、蓄電池、系統電源、單片機（MCU）、數據閃速存儲器、A/D轉換器、壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器及上位機；其中，上位機與多臺地市局分監控主機通過LAN傳輸連接，地市局分監控主機設置在電網地市局監控中心，地市局分監控主機通過4G/GSM網絡通信模塊與安裝在桿塔上的單片機連接，單片機上設置有液晶顯示屏，單片機內設置有4G/GSM網絡通信模塊、數據閃速存儲器及時鐘芯片，且A/D轉換器、系統電源分別與單片機連接，壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器及雨量傳感器安裝在桿塔輸電線上，并分別與A/D轉換器連接，太陽能電池板、系統電源及蓄電池分別與控制器連接，通過太陽能為系統電源供電。在本實施例中，液晶顯示屏用于顯示4G/GSM手機卡號、桿塔號、區監控分機時間、泄露電流、溫濕度、風速、風向及雨量。在本實施例中，根據覆冰地區氣候狀況選擇監測參量，因此需對導線覆冰重力變化（力傳感器）、傾斜角度、風偏角度、溫度、濕度、風速、風向、大氣壓力、雨量等參量進行監測。在本實施例中，A/D轉換器用于處理壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器采集的信號，并傳輸至單片機。在本實施例中，因桿塔結構和絕緣子類型的差異、現場安裝方便及傳感器安裝結構的強度等因素，采用一種掛環式結構安裝，將壓力傳感器設計為非標準的絕緣子串結構。在本實施例中，風速傳感器包括風杯、光纖布拉格光柵、光纖、風向標、等強度懸臂梁、中心軸、底座、轉輪及轉速凸輪，其中，風向標兩端分別安裝有風杯，轉輪安裝在風向標上，轉速凸輪安裝在中心軸上部，并與轉輪連接，等強度懸臂梁位于轉速凸輪一側，且底部通過緊固螺絲固定在底座上，光纖布拉格光柵黏貼在等強度懸臂梁表面，同時與光纖連接，中心軸底部安裝在底座上；風場內的風對風杯產生扭矩，帶動轉輪轉動，風速越大轉輪的轉速越快，轉輪和轉速凸輪連接，轉輪轉動帶動轉速凸輪旋轉，轉速凸輪每旋轉一周，轉速凸輪的突出部分將撞擊等強度懸臂梁使其產生撓度變化進而導致黏貼在等強度懸臂梁表面得光纖布拉格光柵中心波長位移，波長變化通過光纖傳出，根據轉速與風速成正比關系，便可得到風場內的風速。在本實施例中，單片機為P89C58單片機，由于高壓線路附近的電磁場環境惡劣，4G/GSM網絡通信模塊抗電磁能力強，支持全透明及幀格式數據傳輸；溫濕度傳感器采用SHT1x系列單片集成傳感器，不需外圍元件直接輸出經過標定了的相對濕度、溫度的數字信號，可有效解決傳統溫、濕度傳感器的不足，其與P89C58單片機的電路連接如圖5所示。在本實施例中，太陽能電池板采用單晶硅太陽能電池板，正常情況下采用導線取電供電方式，當輸電線路停電時，采用蓄電池維持72小時的正常工作，系統電源滿足在無陽光下工作30天；太陽能電池板的發電效率大小與安裝正確與否有關，太陽能電池板與水平方向有一傾角，該角度的大小與設備安裝所在地地理位置有關，即以太陽能作為獨立供電系統時，為使太陽能電池板在冬天接受較大陽光，通常以維度加上10°-15°作為傾斜角，如深圳的維度為22°，則需傾斜32°-37°。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，包括太陽能供電池、系統電源、單片機、A/D轉換器、壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器及上位機；其特征在于，上位機與多臺地市局分監控主機連接，地市局分監控主機設置在電網地市局監控中心，地市局分監控主機通過4G/GSM網絡通信模塊與安裝在桿塔上的單片機連接，單片機上設置有液晶顯示屏，單片機內設置有4G/GSM網絡通信模塊、數據閃速存儲器及時鐘芯片，且A/D轉換器、系統電源分別與單片機連接，壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器及雨量傳感器安裝在桿塔輸電線上，并分別與A/D轉換器連接，太陽能供電池與系統電源連接。

【技術特征摘要】
1.基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，包括太陽能供電池、系統電源、單片機、A/D轉換器、壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器及上位機；其特征在于，上位機與多臺地市局分監控主機連接，地市局分監控主機設置在電網地市局監控中心，地市局分監控主機通過4G/GSM網絡通信模塊與安裝在桿塔上的單片機連接，單片機上設置有液晶顯示屏，單片機內設置有4G/GSM網絡通信模塊、數據閃速存儲器及時鐘芯片，且A/D轉換器、系統電源分別與單片機連接，壓力傳感器、傾角傳感器、泄露電流傳感器、溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器及雨量傳感器安裝在桿塔輸電線上，并分別與A/D轉換器連接，太陽能供電池與系統電源連接。2.根據權利要求1所述的基于4G/GSM網絡技術的在線監測輸電線路覆冰裝置，其特征在于，壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張麗娜，余祥，李鳳臣，陳士軍，彭慈德，舒婷，邱立冬，
申請(專利權)人：佛山科學技術學院，
類型：新型
國別省市：廣東,44