一種高壓輸電線路覆冰在線監視裝置的製作方法
2023-12-11 04:43:47
專利名稱：一種高壓輸電線路覆冰在線監視裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓輸電線路在線監視裝置。
背景技術：
為了保證電力輸電線路的安全運行，電力部門需要安排人員對高壓輸電 線路定期巡線，以觀察輸電線路的塔材是否完整安全，樹木通道、導線弧垂 等是否安全，由於採用人工巡線，巡線周期長(通常為1個月)，因此無法及 時得到線路故障的實際情況，使線路的安全運行存在隱患。同時線路上的導 線溫度、導線節點溫度、受損導線的溫度都是影響線路安全運行的重要因素。 受自然災害影響，導線覆冰在某些地區是季節性出現的嚴重危及導線安全運 行的情況，及時了解現場導線的覆冰情況，可使線路運行維護管理人員正確 及時的應對導線覆冰的危害，提高線路的安全運行能力。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種能隨時採集輸電線路現場圖像併兼顧測 量導線上被測點的溫度、導線覆冰情況、導線夾角且能實時通訊的高壓輸電 線路在線監視裝置。
為達到上述目的，本實用新型是採取如下技術方案予以實現的 一種高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，包括一個從高壓線路導線上抽取 電能並提供電源的能源補給單元、 一個拍攝高壓線路環境實時情況的圖像採 集單元和一個包括具有通信功能的控制電路模塊；所述能源補給單元包括一 個取能鐵芯及線圈和一個取能模塊，取能鐵芯設置在一個外殼的上表面一側， 取能模塊設置在該外殼前面的下殼體中，並通過導線與取能鐵芯的線圏連接； 所述的圖像採集單元設置在下殼體及其與外殼後面支架之間；所述的控制電路模塊設置在外殼的上殼體中，並通過信號控制線與各受控單元連接；其特 徵在於，該監視裝置還包括一個與控制電路模塊信號連接的用於檢測導線夾 角的第一角度傳感器和一個氣象採集單元，所述第一角度傳感器置於下殼體 中；所述氣象採集單元設置在下殼體一側及外殼後面支架中。
按照上述方案的高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，所述的氣象採集單元 包括一個由旋轉電機驅動的風速計、 一個溫溼度探頭；旋轉電機設置在下殼 體與外殼後面支架之間的圖像採集單元上方；風速計26設置在外殼後面支架 中；溫、溼度探頭設置在下殼體一側。該裝置還包括至少一個與上殼體內的 控制電路模塊連接的測溫探頭，該測溫探頭設置在上殼體上直接接觸高壓線 路導線。所述的圖像採集單元包括一個由減速電機驅動的、並隨電機正反旋 轉0~200度的鏡頭裝置和一個第二角度傳感器，所述鏡頭裝置通過一個聯動 機構連接角度傳感器，當鏡頭裝置旋轉時，第二角度傳感器也隨之旋轉，並 將旋轉角度信息傳遞給控制電路模塊。所述的鏡頭裝置上設置有紅外LED光 源。所述的聯動機構為一個空心軸齒輪，其齒輪部分設置在下殼體內，其空 心軸連接鏡頭裝置。
本實用新型優點是
1、 利用高壓輸電線路負荷電流的電磁能為整個裝置的工作提供穩定的能 源補給，使本裝置可長期連續地工作。
2、 圖像採集單元採用直流減速電機直接驅動鏡頭裝置隨電機正反旋轉 0~200度，可在線拍攝運行輸電線路下方較大範圍的環境情況，如塔材是否 完整安全，樹木通道是否通暢、導線弧垂等是否安全等圖像信息並向外傳送； 鏡頭裝置上增加紅外LED，還可以完成夜間圖片採集，擴展了應用範圍。
3、 圖像採集單元的聯動機構釆用空心軸承重，齒輪傳動驅動角度傳感器 的連接方式，增加了裝置的耐振性能。
3、 可增加溫度導線測量探頭，同時監測導線溫度，提高裝置的實用性。 通過接觸測量方式，將溫度傳感器固定在導線上，解決了以往輸電線路測量 溫度時易受其它因素影響而造成測量不準的問題。
4、 可測量導線周圍小氣象環境的溫度、溼度以及垂直於導線方向的風速。
5、 可測量導線與垂線的夾角，並可根據測量的角度及現場的安裝情況計算出導線弧垂。
6、採用電場和磁場雙屏蔽殼體設計，實現等電位功能並保證了控制電路 模塊工作穩定、不受幹擾。
圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為圖1的C向視圖。
圖中1、測溫探頭；2、壓蓋；3、取能鐵芯；4、絕緣板；5、上殼體； 6、電源開關；8、下殼體；9、 10、緊固螺栓；11、掛線壓蓋；12、鏡頭裝 置；13、通信天線；14、紅外LED; 15、屏蔽盒；16、控制電路模塊；17、 角度傳感器；18、傳動齒輪；19、取能模塊；20、支架；21、電機緊固件； 22、電機軸；23、空心軸；24、旋轉電機；25、鏡頭及4竟頭蓋；26、風速計； 27、角度傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。 如圖1、圖2所示， 一種高壓輸電線路在線覆冰監視裝置，包括一個能 源補給單元、 一個圖像釆集單元、 一個控制電路模塊16、 一個用於檢測導線 夾角的角度傳感器27和一個氣象採集單元。根據實際需要，該裝置還可包括 一個測溫探頭1，可安裝在掛線壓蓋11下方的上殼體5上直接接觸高壓線路 導線，即可測量導線溫度。能源補給單元包括取能模塊19、取能鐵芯3及線 圈(圖中未畫出)，取能鐵芯3通過一塊絕緣板4安裝在一個外殼的上殼體5 上表面右側，取能模塊19設置在該外殼前面的下殼體8中，並通過導線與取 能鐵芯3的線圏連接。能源補給單元可利用高壓輸電線路負荷電流的電磁能 為整個裝置的工作提供穩定的電源；取能模塊19內可設置工業鋰電池。
圖像採集單元包括一個設置在下殼體8與外殼後面支架20之間的鏡頭裝 置12、 一個帶減速器的直流電機(圖中未畫出)、 一個裝在下殼體8內的角 度傳感器17,電機通過固定於鏡頭裝置12的旋轉中心o右側支架20上的電，直接驅動鏡頭裝置12的前端沿高壓輸電線路下 方0 210度正反旋轉；鏡頭裝置12的旋轉中心o左側連接一個空心軸23， 其連接的齒輪傳動部分18設置在下殼體8內，並與角度傳感器17上所帶的 齒輪相嚙合，當鏡頭裝置12旋轉時，角度傳感器17也隨之旋轉，並將旋轉 角度信息傳遞給控制電路模塊16。用於檢測導線夾角的角度傳感器27可安 裝於下殼體8中角度傳感器17的上方，角度傳感器27可根據測量的角度及 現場的安裝情況計算出導線弧垂。
鏡頭裝置12中設有攝像鏡頭及鏡頭蓋25、 COMS圖像傳感器以及DSP 處理器，鏡頭及鏡頭蓋25置於鏡頭裝置12前端，並可在其周圍設置若干紅 外LED光源14,圖像採集時，紅外LED光源14將根據環境光線強度自動補 光，使監視裝置具有夜視功能。
圖像採集單元可受控採集並發送圖像。可完成3種像素規格的圖像採集 160*120、 320*240、 640*480,其中在160*120規格下具有定角度連續採集 和變角度連續採集功能。採集的圖像可通過通信天線13採用GPRS、或CDMA IX的通信方式進行傳輸。
氣象採集單元可採集環境溫度、環境溼度、以及垂直於導線方向的風速， 包括一個由旋轉電機24驅動的風速計26、 一個溫、溼度探頭。旋轉電機24 設置在鏡頭裝置12上方的下殼體8與外殼後面支架20之間；風速計26設置 在外殼後面支架20中；溫、溼y^4罙頭可i殳置在下殼體8 —側的通信天線13 的上方。風速計26由旋轉電機24直接驅動可沿旋轉中心o，作90度擺動，僅 在測量時伸出支架20，平常則收縮於支架20中。
測溫探頭1可通過一根屏蔽線連接到上殼體5內的控制電路模塊16。為 提高測溫的準確性及提高抗幹擾能力，測溫探頭1可採用數字溫度傳感器。 可在其中再安裝一個溫度探頭，可同時測量導線溫度及裝置的自身溫度。控 制電路模塊16將測量溫度與預先設定的報警溫度進行比較，如溫度超過報警 溫度，控制電路模塊16將通過預先設定的通訊方式發出報警信息，如溫度未 超過報警溫度，則按預先設定的工作模式發送信息。
控制電路模塊16設置在上殼體5中，並通過信號控制線與各受控單元連
7接。本實施例中，控制電路模塊16採用包括有通信電路的單片微機，可協調 控制能源補給單元、圖像採集單元、氣象採集單元、導線溫度及導線夾角的 測量在線監^L工作的運行，並可連接設置在下殼體8 —側的通信天線13與外 部進行通訊。可預先i殳定的通訊方式包括短消息(SMS )、 GPRS、 CDMA IX。 可預先設定的工作才莫式包括半點發送、整點發送、用戶定義發送周期、每 日兩次發送、不發送。通訊電路可採用工業級通訊才莫塊，利用短消息(SMS) 及GPRS或CDMA 1X等方式進行通訊。
控制電路模塊16上可設有鐵磁材料製成的磁性屏蔽盒15，該屏蔽盒固 定於由鋁合金製成的上殼體5內，以確保控制電路模塊15的工作不受導線電 場、磁場的影響，使控制線路處於電、磁雙屏蔽中，從而保證了控制電路的 工作穩定性。
上殼體5上表面左側設有一個掛線壓蓋11,將高壓輸電導線穿入取能鐵 芯3，通過掛線壓蓋11用緊固螺栓10可將本實用新型的監視裝置桂接在高 壓線路的導線上，開啟電源開關6，本實用新型即可自動進行在線監視工作。
權利要求1、一種高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，包括一個從高壓線路導線上抽取電能並提供電源的能源補給單元、一個拍攝高壓線路環境實時情況的圖像採集單元和一個包括具有通信功能的控制電路模塊；所述能源補給單元包括一個取能鐵芯及線圈和一個取能模塊，取能鐵芯設置在一個外殼的上表面一側，取能模塊設置在該外殼前面的下殼體中，並通過導線與取能鐵芯的線圈連接；所述的圖像採集單元設置在下殼體及其與外殼後面支架之間；所述的控制電路模塊設置在外殼的上殼體中，並通過信號控制線與各受控單元連接；其特徵在於，該監視裝置還包括一個與控制電路模塊信號連接的用於檢測導線夾角的第一角度傳感器和一個氣象採集單元，所述第一角度傳感器置於下殼體中；所述氣象採集單元設置在下殼體一側及外殼後面支架中。
2. 根據權利要求1所述的高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，其特徵在於， 所述的氣象採集單元包括一個由旋轉電機驅動的風速計、 一個溫溼度探頭； 旋轉電機設置在下殼體與外殼後面支架之間的圖像採集單元上方；風速計26 設置在外殼後面支架中；溫、溼度探頭設置在下殼體一側。
3. 根據權利要求1所述的高壓輸電線路覆水在線監視裝置，其特徵在於， 該裝置還包括至少一個與上殼體內的控制電路模塊連接的測溫探頭，該測溫 探頭設置在上殼體上直接接觸高壓線路導線。
4. 根據權利要求1所述的高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，其特徵在於， 所述的圖像採集單元包括一個由減速電機驅動的、並隨電機正反旋轉0 200 度的鏡頭裝置和一個第二角度傳感器，所述鏡頭裝置通過一個聯動機構連接 角度傳感器，當鏡頭裝置旋轉時，第二角度傳感器也隨之旋轉，並將旋轉角 度信息傳遞給控制電路模塊。
5. 根據權利要求4所述的高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，其特徵在 於，所述的鏡頭裝置上設置有紅外LED光源。
6. 根據權利要求4所述的高壓輸電線路覆水在線監視裝置，其特徵在 於，所述的聯動機構為一個空心軸齒輪，其齒輪部分設置在下殼體內，其空 心軸連接鏡頭裝置。
7. 根據權利要求1所述的高壓輸電線路覆水在線監視裝置，其特徵在於，所述的控制電路模塊上設有磁屏蔽盒。
8.根據權利要求1-7任一所述的高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，其特徵在於，所述的外殼由鋁合金製成。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓輸電線路覆冰在線監視裝置，包括一個能源補給單元、一個圖像採集單元和一個包括具有通信功能的控制電路模塊；能源補給單元包括一個取能鐵芯及線圈和一個取能模塊，取能鐵芯設置在一個外殼的上表面一側，取能模塊設置在該外殼前面的下殼體中，並通過導線與取能鐵芯的線圈連接；圖像採集單元設置在下殼體及其與外殼後面支架之間；控制電路模塊設置在外殼的上殼體中，並通過信號控制線與各受控單元連接；該監視裝置還包括一個與控制電路模塊信號連接的用於檢測導線夾角的第一角度傳感器和一個氣象採集單元，第一角度傳感器置於下殼體中；氣象採集單元設置在下殼體一側及外殼後面支架中。
文檔編號G01D21/02GK201307024SQ20082022267
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月28日 優先權日2008年11月28日
發明者仇繼揚, 劉宏森, 孟令增, 張彥慶, 杜永宏, 王文策, 斌 程, 谷海濤, 陳志國 申請人:銅川供電局;谷海濤