一種高壓電力線路遠方監視終端的製作方法
2023-10-07 01:51:44
專利名稱：一種高壓電力線路遠方監視終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓電力線路遠方監視終端。
背景技術：
高壓電力線路在人民的生產和生活中有著舉足輕重的地位，因此對是否有危及高壓電力線路安全運行的苗頭和隱患的監控及預防、及時發現對杆塔和導線的偷盜與外力破壞，對保障了高壓電力線路的安全顯得尤為重要。
發明內容
本發明的目的就是為了解決對高壓架空導線和杆塔遠方監視的問題，提供一種高壓電力線路遠方監視終端。
為實現上述目的，本發明提出一種高壓電力線路遠方監視終端，包括電源、攝像頭和單片計算機，還包括無線數傳電臺，所述電源包括電流互感器和充電迴路，電流互感器可扣裝在高壓導線上，其輸出與充電迴路的輸入端相連，充電迴路的輸出端分別與單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺相連；電流互感器、單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺組合為一體，可直接懸掛在高壓電力線路導線上；單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺的屏蔽殼相連，所述屏蔽殼可與懸掛相導線相連。
所述電源還包括蓄電池組，所述蓄電池組與充電迴路並聯。
所述電流互感器包括兩個半圓形的鐵芯，每個鐵芯各繞上線圈後扣裝。
所述電流互感器為若干個，分別從分裂導線的每根導線上取電流，各電流互感器的輸出接充電迴路的輸入端。
還包括紅外線LED，其排列在攝像頭的外殼上，電源端與充電迴路的輸出端相連，控制端與單片計算機相連。
1、採用電源、單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺組成的高壓電力線路遠方監視終端，通過攝像頭對高壓電力線路的導線和杆塔進行監視，所拍攝的圖像由單片計算機通過無線數傳電臺發送給控制臺的主站通信終端，主站通信終端將接收到的圖像通過主計算機顯示在顯示屏幕上，可以及時發現危及安全運行的苗頭和隱患，及時發現並可制止對杆塔和導線的偷盜與外力破壞，極大地保障了高壓電力線路的安全，使危機防患於未然；同時採用變流充電技術，使得可以利用高壓導線中的電流作為監視終端的工作電源，無需另外配置工作電源，使整個監視終端安裝簡便，成本低。
2、夜間採用紅外線LED發光攝像，實現24小時不間斷監視，提高高壓電力線路遠方監視終端的實用性。
3、由於只在一根導線上懸掛電流互感器時，該根導線電阻增大，電流幾乎都從其它各根(分裂)導線流過而不流經電流互感器所在的導線或主要從其它各根導線流過，造成無法取電流或所取電流過小的不良後果，在分裂導線的每根導線上分別採用電流互感器取電流，可以保證電流互感器所取電流的穩定性。
4、進一步採用變流充電加蓄電池組為監視終端提供直流工作電源，當高壓導線上有負荷電流時，由充電迴路輸出直流電流；當高壓導線上無負荷電流時，由蓄電池組輸出直流電流；無論高壓電力線路處於何種狀況，監視終端都可以工作，實用性強。
6、將監視終端的電源、單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺組合為一體，整個監視終端直接懸掛在高壓電力線路導線上，相較於將監視終端安裝於高壓電力線路的其他部位，例如杆塔、路基等處，既保證監視終端不易被外力損壞，又省去了監視終端固定安裝上的成本。
7、將監視終端的電源、單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺的屏蔽殼相連，所述屏蔽殼用於與懸掛相導線相連，使得電源、單片計算機、攝像頭、無線數傳電臺和懸掛相導線形成高壓等電位，無需為了防止電源、單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺與高壓導線之間的電位差而擊壞所作的絕緣保護，對絕緣的要求大大降低，使得監視終端的造價低，同時安全性也極大地提高了。
下面通過具體的實施例並結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
圖1是本發明實施例一的結構原理示意圖。
圖2是本發明實施例一的無線電通信原理示意圖。
圖3是本發明實施例二的結構原理示意圖。
圖4是無線電「中繼」通信原理示意圖。
圖5是本發明實施例三的結構原理示意圖。
圖6a是安裝在2分裂導線上的電流互感器示意圖。
圖6b是安裝在4分裂導線上的電流互感器示意圖。
具體實施例方式
實施例一，一種高壓電力線路遠方監視終端，如圖1所示，包括電源、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4，其中電源用於給高壓電力線路遠方監視終端提供直流電源；攝像頭3用於拍攝監視圖像；單片計算機2用於對攝像頭3所拍攝的圖像進行處理；無線數傳電臺4用於將單片計算機2處理的圖像信號發送出去。
在本實施例中，所述電源採用電流互感器1和充電迴路5實現，其中電流互感器1扣裝在高壓導線7上，其輸出與充電迴路5的輸入端相連，充電迴路5的輸出端分別與單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4的電源輸入端相連。上述電流互感器1、充電迴路5、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4組合成一體即形成本高壓電力線路遠方監視終端，該終端整機直接懸掛在高壓電力線路導線上。電流互感器1採用的是兩個半圓形的鐵芯，各繞上線圈，使用時，將兩個鐵芯扣裝在高壓導線上。
高壓鐵塔上有ABC三相導線，終端懸掛在其中一相導線上，所懸掛的導線即為懸掛相導線。由於充電迴路5、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4為有源元件，為了防止充電迴路5、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4與高壓導線之間的電位差而造成損壞，將充電迴路5、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4的屏蔽殼與懸掛相導線連接，形成高壓等電位，使得監視終端的絕緣要求大大降低，成本也大大降低。在本實施例中實現高壓等電位的方式為單片計算機2和充電迴路5固定在線路板上，使用既能屏蔽電場又能屏蔽磁場的屏蔽殼，例如鐵製的外殼將單片計算機2、充電迴路5和線路板屏蔽；再用可以起到均壓作用的金屬外殼，例如鋁製外殼，外表面與懸掛相導線相連，內表面與充電迴路5、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4的負極相連，使得充電迴路5、單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4的電位與懸掛相導線的電位相等。
工作過程電流互感器1將高壓導線上的大電流轉換為小電流輸出；充電迴路5接收電流互感器1輸出的小電流，並整流成直流電流，該直流電流提供單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4的工作電源。
攝像頭3監視鐵塔現場的圖像，並向單片計算機2發送該圖像信號；單片計算機2接收到攝像頭3發送的圖像信號，如圖1、2所示，通過無線數傳電臺4向主站通信終端8發送該圖像信號；主站通信終端8將此圖像信號通過控制臺的主計算機9顯示在顯示屏幕10上，從而實現高壓電力線路和杆塔的遠方監視。
實施例二，當線路無負荷電流時，充電迴路5無法對單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4進行供電，因此，如圖3所示，在實施例一的基礎上所述電源增加蓄電池組6，蓄電池組6與充電迴路5並聯。當線路有負荷電流時，電流互感器1輸出的小電流給蓄電池組6充電；當線路無負荷電流時，蓄電池組6輸出直流電源，為提供單片計算機2、攝像頭3和無線數傳電臺4提供工作電源。
如圖4所示，每座鐵塔的導線上懸掛一個本發明的高壓電力線路遠方監視終端，形成一個監視點，各監視點的無線數傳電臺(DTU)自動組成「中繼」通信網DTU A←→DTU B←→……←→DTU n。為節省頻率資源和設備通用且可任意互換，最好採用單頻半雙工無線數傳電臺。電臺有效通信距離選用視距≮2km，為保證通信可靠性，當有某1臺DTU電臺損壞時，可上下跨越溝通「鏈路」，例如B號DTU電臺損壞，則形成新的鏈路DTU A←→DTU C←→……←→DTU n。
實施例三，如圖5所示，在實施例一的基礎上，增加了紅外線LED，用於夜間監視終端的攝像。在本實施例中採用帶聚光鏡的紅外線LED實現，其排列在攝像頭3的外殼上，電源端與充電迴路5的輸出端相連，控制端與單片計算機2相連。
單片計算機2對紅外線LED的控制方式為光控形式，外界亮度低於單片計算機2內預先設定的亮度值後，單片計算機2才開啟紅外線LED；紅外線LED開啟後，每隔一定時間就閃光，同時攝像頭3捕捉一次外界圖像。從而實現高壓電力線路遠方監視終端24小時不間斷的監視功能。
上述實施例中，當高壓電力線路遠方監視終端懸掛在2分裂導線和4分裂導線上時，如圖6a所示，在2分裂導線上，每根導線7上相應的各懸掛一個電流互感器1，2個電流互感器1水平排列；如圖6b所示，在4分裂導線上，每根導線7上相應的各懸掛一個電流互感器1，4個電流互感器1正方形排列。
權利要求
1.一種高壓電力線路遠方監視終端，包括電源、攝像頭(3)和單片計算機(2)，其特徵在於還包括無線數傳電臺(4)，所述電源包括電流互感器(1)和充電迴路(5)，電流互感器(1)可扣裝在高壓導線(7)上，其輸出與充電迴路(5)的輸入端相連，充電迴路(5)的輸出端分別與單片計算機(2)、攝像頭(3)和無線數傳電臺(4)相連；電流互感器(1)、單片計算機(2)、攝像頭(3)和無線數傳電臺(4)組合為一體，可直接懸掛在高壓電力線路導線上；單片計算機(2)、攝像頭(3)和無線數傳電臺(4)的屏蔽殼相連，所述屏蔽殼可與懸掛相導線相連。
2.根據權利要求1所述的一種高壓電力線路遠方監視終端，其特徵在於所述電源還包括蓄電池組(6)，所述蓄電池組(6)與充電迴路(5)並聯。
3.根據權利要求1所述的一種高壓電力線路遠方監視終端，其特徵在於所述電流互感器(1)包括兩個半圓形的鐵芯，每個鐵芯各繞上線圈後扣裝。
4.根據權利要求1所述的一種高壓電力線路遠方監視終端，其特徵在於所述電流互感器(1)為若干個，分別從分裂導線的每根導線上取電流，各電流互感器(1)的輸出接充電迴路(5)的輸入端。
5.根據權利要求1所述的一種高壓電力線路遠方監視終端，其特徵在於還包括紅外線LED，其排列在攝像頭(3)的外殼上，電源端與充電迴路(5)的輸出端相連，控制端與單片計算機(2)相連。
全文摘要
本發明公開一種高壓電力線路遠方監視終端，包括電源、攝像頭和單片計算機，還包括無線數傳電臺，所述電源包括電流互感器和充電迴路，電流互感器的輸出與充電迴路的輸入端相連，充電迴路的輸出端分別與單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺相連；單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺組合為一體；單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺的屏蔽殼相連，所述屏蔽殼可與懸掛相導線相連。採用電源、單片計算機、攝像頭和無線數傳電臺組成的高壓電力線路遠方監視終端，通過攝像頭對高壓電力線路的導線和杆塔進行監視，同時採用變流充電技術，使得可以利用通過高壓導線的電流為監視終端提供工作電源，無需另外配置工作電源，使整個監視終端安裝簡便，成本低。
文檔編號H02J7/00GK1812227SQ200510020279
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月24日 優先權日2005年1月24日
發明者段傳宗 申請人:謝東陽, 陳榕, 段傳宗