专利名称：一种覆冰厚度监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于输电线路覆冰监测技术领域，具体涉及一种覆冰厚度监测系统。
背景技术：
输电线路覆冰常会引起线路绝缘子冰闪事故，不均匀覆冰或不同期脱冰事故，过负载事故，覆冰导线舞动事故。一次严重的输电线路导线覆冰事故，会导致巨大的经济损失，并严重影响社会生活。现有的研究成果虽然涉及了覆冰形成与气象条件之间的各种关系，但是现有的覆冰厚度预测模型都是通过风洞试验总结而出的，其来自覆冰现场监测的有效数据非常少，故现有的用于覆冰预测模型的覆冰厚度监测系统需进一步完善，才能让研究成果更加成熟和准确。·
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种覆冰厚度监测系统，该系统采集覆冰现场的环境温度、环境湿度、环境风速以及导线温度的数据，为监控中心分析输电线路覆冰厚度提供实时监测的现场覆冰数据，从而解决了现有的覆冰预测模型现场数据来源缺乏、精确度不够的问题。本实用新型所采用的技术方案是，一种覆冰厚度监测系统，包括覆冰数据采集与处理单元，及与覆冰数据采集与处理单元相连的覆冰控制单元，所述覆冰控制单元分别与数据存储单元和通信�？橄嗔�。本实用新型的特点还在于，所述覆冰数据采集与处理单元包括与导线相连的温湿度传感器、风速传感器和温度传感器，所述温湿度传感器、风速传感器和温度传感器分别与覆冰信息处理单元输入端相连接。所述覆冰控制单元包括与覆冰信息处理单元相连的MSP430F247单片机，MSP430F247单片机上分别连接有系统电源、液晶显示与时钟�？�、数据存储单元及通信模块。所述系统电源连接有控制器，控制器分别连接太阳能和蓄电池。所述通信�？樯仙柚糜衂igbee通信�？榧癎PRS通信�？�。本实用新型的有益效果是，通过温度传感器、风速传感器及温湿度传感器采集环境温度、环境湿度、环境风速及导线温度监测值；通过覆冰信息处理单元将该数据输入至覆冰控制单元的单片机中。再将该监测信息通过GPRS通信�？榉⑺椭良嗫刂行摹Ｔ诩嗫刂行慕⒏脖穸仍げ饽Ｐ停扑愀脖穸�。本系统利用太阳能和蓄电池充电工作，可实现对特高压线路及环境参数的全天候监测。监测分机实时监测线路微气象条件和线路覆冰状况，获取覆冰数据。采用输电线路覆冰在线监测系统，实时监测覆冰时的环境温度、环境湿度、环境风速以及导线温度这4个覆冰影响因素作为覆冰厚度预测模型的输入变量。为监控中心建立覆冰厚度预测模型提供有效的数据。
图I是本实用新型覆冰在线监测系统的结构示意图。图中，1.MSP430F247单片机，2.系统电源，3.液晶显示与时钟�？椋�4.覆冰信息处理单元，5.温湿度传感器，6.风速传感器，7.湿度传感器，8.太阳能，9.控制器，10.蓄电池，11.数据存输单元，12. Zigbee通信�？椋�13. GPRS通信模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。本实用新型覆冰厚度监测系统，如图I所示，包括覆冰数据采集与处理单元，及与 覆冰数据采集与处理单元相连的覆冰控制单元，覆冰控制单元分别与数据存储单元和通信�？橄嗔�。其中，覆冰数据采集与处理单元包括与导线相连的温湿度传感器5、风速传感器6和温度传感器7，所述温湿度传感器5、风速传感器6和温度传感器7分别与覆冰信息处理单元4输入端相连接。具体方案中，覆冰控制单元包括与覆冰信息处理单元4相连的MSP430F247单片机LMSP430F247单片机I上分别连接有系统电源2、液晶显示与时钟�？�3、数据存储单元11及通信�？椤Ｆ渲校低车缭�2连接有控制器9，控制器9分别连接太阳能8和蓄电池10。在本系统中，通信�？樯仙柚糜衂igbee通信�？�12及GPRS通信�？�13。本实用新型的工作原理如下步骤I :通过系统获取覆冰数据环境温度、环境湿度、环境风速及导线温度监测值；步骤2 :根据步骤I获取的环境温度、环境湿度、环境风速及导线温度的监测值，在监控中心建立覆冰厚度预测模型；步骤3 :根据步骤2得到的覆冰厚度预测模型，计算覆冰厚度。具体为在线路杆塔上安装一台杆塔监测分机，利用太阳能8和蓄电池10充电工作，可实现对特高压线路及环境参数的全天候监测。监测分机实时监测线路微气象条件和线路覆冰状况，获取覆冰数据，采用输电线路覆冰在线监测系统，实时监测覆冰时的环境温度、环境湿度、环境风速以及导线温度这4个覆冰影响因素作为覆冰厚度预测模型的输入变量。将该监测信息通过GPRS通信�？�13发送至监控中心。实施例利用覆冰厚度在线监测系统获取的现场数据，收集了贵州电网8条输电线路的现场覆冰监测数据(500kV安贵一回线、220kV鸡阳二回、220kV凯玉线、IlOkV滥二线、220kV索干二回线、220kV铜黎线、I IOkV 土杨松茅线以及220kV习鸭一回线)。将该现场监测信息通过GPRS通信�？�13发送至监控中心，监控中心首先对这些线路自2008年12月至2009年I月的覆冰数据进行综合统计，得出环境温度ET、环境湿度EH、环境风速EW、导线温度CT以及覆冰厚度IT等数据的变化范围分别为_8°C 17°C、32% 99%、0m/s 8. 6m/s、-12°C 16°C以及Omm 23. 39mm。将以上环境温度ET、环境湿度EH、环境风速EW、导线温度CT以及覆冰厚度IT的变化范围适当扩大调整为-20°C 20°C、0% 100%、0m/s 20m/s、-20°C 20°C以及Omm 30mm。通过筛选取舍原则，最终得到了覆冰厚度预测模型。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式
仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为 属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求1.一种覆冰厚度监测系统，其特征在于包括覆冰数据采集与处理单元，及与覆冰数据采集与处理单元相连的覆冰控制单元，所述覆冰控制单元分别与数据存储单元和通信�？橄嗔�。
2.根据权利要求I所述的一种覆冰厚度监测系统，其特征在于所述覆冰数据采集与处理单元包括与导线相连的温湿度传感器(5)、风速传感器(6)和温度传感器(7)，所述温湿度传感器(5)、风速传感器(6)和温度传感器(7)分别与覆冰信息处理单元(4)输入端相连接。
3.根据权利要求I所述的一种覆冰厚度监测系统，其特征在于所述覆冰控制单元包括与覆冰信息处理单元(4)相连的MSP430F247单片机(1)，MSP430F247单片机(I)上分别连接有系统电源(2)、液晶显示与时钟模块(3)、数据存储单元(11)及通信�？�。
4.根据权利要求3所述的一种覆冰厚度监测系统，其特征在于所述系统电源(2)连接有控制器(9)，控制器(9)分别连接太阳能(8)和蓄电池(10)。
5.根据权利要求I所述的一种覆冰厚度监测系统，其特征在于所述通信�？樯仙柚糜衂igbee通信�？�(12)及GPRS通信模块(13)。
专利摘要本实用新型公开了一种覆冰厚度监测系统，包括覆冰数据采集与处理单元，及与覆冰数据采集与处理单元相连的覆冰控制单元，所述覆冰控制单元分别与数据存储单元和通信�？橄嗔ㄐ拍？橛爰嗫刂行南嗔�。该系统采集覆冰现场的环境温度、环境湿度、环境风速以及导线温度的数据，为监控中心分析输电线路覆冰厚度提供实时监测的现场覆冰数据，从而解决了现有的覆冰预测模型现场数据来源缺乏、精确度不够的问题。
文档编号G01B21/08GK202734796SQ201220375018
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者黄新波, 刘家兵, 李佳杰, 李敏, 王国利, 李 昊, 刘磊 申请人:西安金源电气股份有限公司, 南方电网科学研究院有限责任公司
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