专利名称：输电线路微风振动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输电线路微风振动检测装置，属于检测装置技术领域。
背景技术：
目前，国家电网公司企业标准Q/GDW242-2010微风振动监测装置技术规范中已经明确定义弯曲振幅法作为测量导地线微风振动的标准方法。现有最先进的微风振动测试仪是加拿大Roctest Telemac公司的PAVICA型输电线路测振仪，它是一套独特、小巧、轻便的仪器，用于监测和分析架空输电线路的振动。PAVICA测量采样周期内所有振动的频率和振幅，保存数据于高清晰度的矩阵存储器中，处理数据并获得结果，提供被测导线大致的估算寿命。这些测量和估算方法是基于电气与电子工程师协会IEEE的导线振动测量标准和国际大电网会议CIGRE的工作寿命估算步骤。PAVICA由一个已校准的悬臂梁传感器组成，传 感器固定在线夹上，线夹支撑一个短的圆柱状仪器外壳。和导线接触的感触器把运动传递给传感器。仪器外壳里包含有一个微处理器，一个电子电路，电源，显示屏和一个温度传感器。和PAVICA测振仪一样，现有国内外的微风振动检测装置大都采用内置大容量电池的供电方式，工作时间有限，且都是采取大容量存储器方式先将数据记录保存下来，需要定期将装置取下来下载数据到后台PC才能进行分析，并且传感器一般采用应变悬臂梁，对于测点位置的振幅位移需要通过复杂的应变转换公式计算得来，不能直接测量振幅的位移数值，存在工作时间短、测量复杂、分析不实时的缺陷。
发明内容本实用新型的目的是提供一种输电线路微风振动检测装置，通过测量输电线路导地线距线夹出口 89mm处导线相对于线夹的弯曲振幅，以此值大小来计算导线在线夹出口处的动弯应变，作为输电线路微风振动危害程度的判据。本装置应用于输电线路微风振动的实时监测，能直接测量振幅位移、长时间在线工作，并且能实时回传数据的微风振动检测装置，从而解决背景技术存在的上述问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种输电线路微风振动检测装置，其特征是包含接收代理装置和振动采集装置，所述接收代理装置安装在杆塔上，振动采集装置安装在导线距线夹出口 89mm处，二者通过近距离无线通信�？橥ㄐ拧Ｋ龅慕邮沾碜爸冒珿PS传输部分和大容量存储器，杆塔上采用60W的太阳能电池加100AH蓄电池的电源系统供电。所述的振动采集装置包含位移传感器、定位横梁、装置主体、太阳能板和V型安装夹具，所述V型安装夹具将装置安装在导线上，定位横梁固定在V型安装夹具上，末端夹紧位移传感器，位移传感器的伸缩触杆顶在导线上，装置主体安装在V型安装夹具的另一边，位移传感器通过连接线和装置主体连接，装置主体采用弯角形式，提供一个倾斜面，太阳能板安装在装置主体的倾斜面上。[0008]所述的位移传感器为弹簧复位的位移传感器，弹簧复位触杆压缩半行程顶着导线线夹出口。所述的装置主体提供的斜面为45度。所述的装置主体的内部设有主板和近距离无线通信�？椋咄ü萁沤惺萃ㄐ拧Ｋ龅奈灰拼衅鹘尤階DC转换电路，与装置主体的主板通过总线通信。本实用新型的有益效果是，提供一种电源能自给自足，24小时在线的输电线路微风振动监测手段。
图I是本实用新型振动采集装置的安装示意图；·图2是本实用新型的电路原理图之近距离无线通信�？楹椭靼錗CU的连接图；图3是本实用新型的电路原理图之位移传感器连接图；图中1.位移传感器；2.定位横梁；3.装置主体；4.太阳能板；5. V型安装夹具；
6.CCllOO无线通信�？�。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。在实施例中，一种输电线路微风振动检测装置，其特征是包含接收代理装置和振动采集装置，所述接收代理装置安装在杆塔上，振动检测装置安装在导线距线夹出口 89mm处，二者通过近距离无线通信模块通信。振动采集装置采用低功耗技术设计，近距离无线通信�？椴捎梦尴呋叫鸭际酰爸弥靼宀捎盟叻绞剑谑葜卸匣叫眩鲎爸闷绞贝ぷ鞯缌髦挥�1mA。杆塔上接收代理装置通过近距离无线通信�？榉⑺筒杉睿穸杉爸帽晃尴咝藕呕叫眩邮盏讲杉睿ü诖涓靼澹靼宕诮邮盏绞荩卸希叫阎靼澹靼蹇刂瓶舸衅鞯缭矗疾杉穸灰剖荩杉旰笸ü尴吣？榉⑺褪莞辖邮沾碜爸�。接收代理装置再通过GPRS转发给后台服务器，后台服务器接收保存数据，用户就可以实时查询分析采集数据了。振动采集装置的无线通信模块采用德州仪器公司出产的低成本低功耗的单片UHF收发器CCllOO无线通信�？�6，利用CCllOO的电磁波激活(WOR)功能，使CCllOO周期性地从深度休眠状态激活，从而不需要主板MCU的作用即能侦测到来的数据包。所述的接收代理装置包含GPS传输部分和大容量存储器，杆塔上采用60W的太阳能电池加100AH蓄电池的电源系统供电。将功耗大的GPRS传输部分以及与大容量存储器独立组成接收代理装置，部署在杆塔上，在杆塔上采用60W的太阳能电池+100AH蓄电池的电源系统供电，可保证接收代理装置7*24小时在线。所述的振动采集装置包含位移传感器I、定位横梁2、装置主体3、太阳能板4和V型安装夹具5，所述V型安装夹具5将装置安装在导线上，定位横梁2固定在V型安装夹具5上，末端夹紧位移传感器I，位移传感器I的伸缩触杆顶在导线上，装置主体3安装在V型安装夹具5的另一边，位移传感器I通过连接线和装置主体3连接，装置主体3采用弯角形式，提供一个倾斜面，太阳能板4安装在装置主体的倾斜面上。[0021]通过精加工的定位横梁2定位导线出口 89mm，将传感器采集部分加近距离无线传输部分做成一个轻型的振动检测装置安装在导地线距线夹出口 89mm处，这样装置重量轻(〈2. 5KG)，满足国家电网公司企业标准Q/GDW242-2010微风振动监测装置技术规范要求，同时装置轻对测量精度影响�。爸煤哪芤泊蟠蠹跣。捎�70mm*50mm的太阳能板加2. 4AH的蓄电池即可满足长时间工作。所述的位移传感器I为弹簧复位的位移传感器，弹簧复位触杆压缩半行程顶着导线线夹出口。振动采集装置采用弹簧复位的位移传感器，直接测量导地线的振幅位移，针对微风振动振幅很小，国网规范量程要求是I. 3_，我们采用5_量程，其测量精度可达
O.1%FS,即O. 005mm的精度，满足综合误差10%的要求。测量出振幅位移后，直接利用弯曲
振幅法公式 Ec = 356.5為4- As :线夹出口 89mm处振幅位移(mm)，本装置实际测量值；- d :导线外层电缆直径(_)，查导线设计资料可得此参数；即可计算出动弯应变值。所述的装置主体3提供的斜面为45度，用于安装太阳能板4，以保证任何线路方向都有一个向上的太阳光接受面，同时提供一个45度的倾斜度用于雨水清洗太阳能板4镜面污垢。定位横梁2采用内六角螺丝固定位移传感器I，装置主体3通过连接线给位移传感器I供电并接收其反馈的电流信号，本装置采用V型安装夹具5以适应电力线路各种线径大小的导线，夹具采用双螺母紧固，防止振动松脱。所述的装置主体3的内部设有主板和近距离无线通信模块，二者通过数据脚进行数据通信。在图2中，单片机ATMEGA32的14号脚PD4模拟产生方波信号给CC1100通信�？榈�4号脚作为其系统时钟。CCllOO通信�？榈�6、8号脚G002和G000是通用输出脚，用来对外指示模块的各种状态，例如发送结束、初始化结束等，这两个脚接入主板MCU的数据脚H)3、PD2,主板MCU检测这两个脚位的电平变化可得知无线�？榈墓ぷ髯刺�。CCllOO通信模块的数据脚3 (SI) ,5 (SO)接主板MCU的PD7和TO6，主板MCU和CC1100�？橹渫ü饬礁鼋沤惺萃ㄐ牛迪种靼錗CU对CCllOO通信�？榈呐渲煤褪莸慕邮蘸头⑺�。系统启动后，主板MCU首先配置CCllOO模块，让CCllOO�？榻氲绱挪ɑ叫压ぷ髂Ｊ剑婧笾靼錗CU配置串口中断允许，自己也进入睡眠模式。CCllOO周期性自动苏醒接收无线信号，如果没有数据，重新进入睡眠，如果接收到有数据，则将数据发送给主板MCU，主板MCU串口数据接收中断，主板MCU被唤醒，开始采集数据，然后发送数据，并检测G000和G002，发现CCllOO�？槭莘⑺屯瓿桑蛴种匦屡渲肅CllOO进入电磁波激活，并且自己也进入睡眠。CCllOO的电磁波唤醒工作模式下的配置如下const RF_SETTINGS rfSettings ={0x06, // FSCTRL1 Frequency synthesizer control.0x10, // FREQ2 Frequency control word, high byte.[0035]OxBlj // FREQlFrequency control word, middle byte.0x3B, // FREQOFrequency control word, low byte.0xF8, Il MDMCFG4 Modem Configuration0x93， Il MDMCFG3 Modem Configuration0x13， Il MDMCFG2 Modem Configuration0x22， Il MDMCFGI Modem configuration.0xF8, Il MDMCFG0 Modem configuration.0x00, // CHANNR Channel number.·[0043]0x15， Il DEVIATN Modem deviation setting (when FSK modulationis enabled).0x18,Il MCSMO Main Radio Control State Machineconfiguration.0x16， Il FOCCFG Frequency Offset Compensation Configuration.0xE9, Il FSCAL3Frequency Synthesizer Calibration0x2A, Il FSCAL2Frequency Synthesizer Calibration0x00， Il FSCALlFrequency Synthesizer CalibrationOxlFj Il FSCALOFrequency Synthesizer Calibration0x81， Il TEST2Various Test Settings0x35， Il TESTlVarious Test Settings0x09， Il TESTOVarious Test SettingsOxOBj // I0CFG2 GD02 output pin configuration.0x46， Il I0CFG0D GDOO output pin configuration.0x04， Il PKTCTRL1 Packet automation control.0x05， Il PKTCTRL0 Packet automation control.0x00, // ADDRDevice address.OxFF Il PKTLEN Packet length.};主要配置说明I、开启并配置电磁波激活(WOR)的时钟源，低功率的RC振荡器。2、配置电磁波激活定时器的两个事件EVENTO和EVENT1。3、配置常规用途的输出控制脚⑶00和⑶02。4、配置开启无线载波检测，CCllOO间歇苏醒检测不到无线载波立即返回休眠状态。5、配置在接收到同步字符或前导信号质量在门限(PQT)之上，则连续接收。为确保激活接收�？椋怂⑺湍？槭紫然峤敕⑺妥刺中⑺驮夭ㄐ藕臝. 2秒，覆盖接收�？榈乃招阎芷贗秒，接收�？樵谒招咽奔觳獾皆夭ㄐ藕偶醋虢邮兆刺�。所述的位移传感器接入ADC转换电路，与装置主体(3)的主板通过总线通信。在图3中，主板MCU通过TLV—CTL2脚控制ADC转换器TLV2543和基准电压电路的电源，以实现平时电路睡眠时的节能。位移传感器是一个电流信号，输出4 20mA对应量程的最低和最大值，电流信号经过电阻R22转换成电压信号，接入ADC转换器，ADC转换器和主板MCU通
过SPI总线(MOSI和MISO)通信。
权利要求1.一种输电线路微风振动检测装置，其特征是包含接收代理装置和振动采集装置，所述接收代理装置安装在杆塔上，振动采集装置安装在导线距线夹出口 89mm处，二者通过近距离无线通信模块通信。
2.如权利要求I所述的输电线路微风振动检测装置，其特征是所述的接收代理装置包含GPS传输部分和大容量存储器，杆塔上采用60W的太阳能电池加IOOAH蓄电池的电源系统供电。
3.如权利要求I所述的输电线路微风振动检测装置，其特征是所述的振动采集装置包含位移传感器(I)、定位横梁(2)、装置主体(3)、太阳能板(4)和V型安装夹具(5)，所述V型安装夹具(5)将装置安装在导线上，定位横梁(2)固定在V型安装夹具(5)上，末端夹紧位移传感器(1)，位移传感器(I)的伸缩触杆顶在导线上，装置主体(3)安装在V型安装夹具(5)的另一边，位移传感器(I)通过连接线和装置主体(3)连接，装置主体(3)采用弯角形式，提供一个倾斜面，太阳能板(4)安装在装置主体(3)的倾斜面上。
4.如权利要求3所述的输电线路微风振动检测装置，其特征是所述的位移传感器(I)为弹簧复位的位移传感器，弹簧复位触杆压缩半行程顶着导线线夹出口。
5.如权利要求3所述的输电线路微风振动检测装置，其特征是所述的装置主体(3)提供的斜面为45度。
6.如权利要求3所述的输电线路微风振动检测装置，其特征是所述的装置主体(3)的内部设有主板和近距离无线通信模块，二者通过数据脚进行数据通信。
7.如权利要求3所述的输电线路微风振动检测装置，其特征是所述的位移传感器接入ADC转换电路，与装置主体(3)的主板通过总线通信。
专利摘要本实用新型涉及输电线路微风振动检测装置，属于检测装置技术领域。技术方案是包含接收代理装置和振动采集装置，所述接收代理装置安装在杆塔上，振动采集装置安装在导线距线夹出口89mm处，二者通过近距离无线通信�？橥ㄐ�。本实用新型的有益效果是提供一种电源能自给自足，24小时在线的输电线路微风振动监测手段。
文档编号G01H17/00GK202710176SQ20122033295
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者贾立宁, 李宝忠, 高俊福, 杨静, 刘福强, 韩丹, 侯玉国, 董辉洲, 曹津源, 蔡永辉, 诸颂华 申请人:冀北电力有限公司唐山供电公司
专业数控铣床产品供应商
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