一种悬式绝缘子在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种悬式绝缘子在线监测系统，包括：应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置，用来实时监测瓷柱式绝缘子的应力数据、污秽数据和导线风偏数据；应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置的输出均连接A/D转换电路，A/D转换电路的输出连接数字处理电路，数字处理电路用来将A/D转换电路输出的数字信号远距离传输到移动终端；移动终端连接数据存储器；太阳能电池用来供电；控制电路与应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路和移动终端均相连。本实用新型专利技术可实现高压输电线路上瓷柱式绝缘子的远程实时监控，从而及时发现并排除绝缘子的安全隐患。

Suspension insulator on-line monitoring system

The utility model discloses a suspension type insulator online monitoring system, including: stress monitoring device, contamination detection device and wire wind deflection monitoring device for real-time monitoring of porcelain insulator stress data, the data of contamination and windage yaw data; stress monitoring device, monitoring device and contamination detection of partial wind wire the output is connected with the A/D conversion circuit, A/D conversion circuit connected to the output of the digital processing circuit, digital processing circuit for converting A/D circuit output digital signal long-distance transmission to the mobile terminal; the mobile terminal is connected with the data storage device; the solar battery for power supply; the control circuit and stress monitoring device, contamination detection device, windage yaw the monitoring device, A/D conversion circuit and digital processing circuit and mobile terminal are connected. The utility model can realize the remote real-time monitoring of the porcelain column insulators on the high-voltage transmission lines, so as to detect and eliminate the hidden dangers of insulators in time.

【技术实现步骤摘要】
一种悬式绝缘子在线监测系统
本技术属于电力电子远程监测与实时监控
，涉及一种悬式绝缘子在线监测系统。
技术介绍
随着高压输电线路的不断增长，枢纽变电站的不断增加，所需要瓷柱绝缘子的数量日益增加，瓷柱子在当今变电站中广泛应用。瓷柱绝缘子能否可靠稳定运行关系着电网的安全，平均每年都会有因瓷柱绝缘子瓷瓶断裂而引发的电力事故发生，轻则导致隔离开关的损坏，重则导致变电站母线短路，与系统解列，危害整个系统的安全运行。传统的绝缘子检测方式主要依靠人工检测的方法，其主要有以下弊端：（1）延迟：传统监测方式采取定期巡检、故障排查的方式检验，延迟度高，不能起到预警的作用；（2）低效：传统监测方式定期巡检需要大量人力，逐件排查，效率低，且需要消耗较大人力资源；（3）瞬时：传统监测方式只能在瞬时监测出绝缘子存在的问题，不能做到数据储存，长期监控，不利于保障电网稳定运行。另外由于配电线路的隔离开关安装在户外，受环境的影响比较大，如温湿度、风霜雨雪、灰尘、腐蚀气体等，都会造成设备的紧固件松动或锈蚀、转动部位不灵活或配合精度降低、刀口因污物阻塞进入困难等问题，最终导致隔离开关支柱瓷绝缘子断裂，从而导致诸多电力事故。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本技术提供了悬式绝缘子在线监测系统。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种悬式绝缘子在线监测系统，包括应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路、移动终端、数据存储器、控制电路和太阳能电池；其中：应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置分别用来实时监测悬式绝缘子的应力数据、污秽数据和导线风偏数据；应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置的输出均连接A/D转换电路，A/D转换电路用来将应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置输出的模拟信号转化为数字信号；A/D转换电路的输出连接数字处理电路，数字处理电路用来将A/D转换电路输出的数字信号远距离传输到移动终端；移动终端连接数据存储器；太阳能电池用来给应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路供电；控制电路与应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路通过线缆相连，控制电路和移动终端通过无线传输模块相连。本技术还包括报警电路，报警电路连接移动终端。进一步的，应力监测装置采用YXC-100式旁压式拉力传感器。进一步的，污秽检测装置采用等值附盐密度检测仪。进一步的，导线风偏监测装置采用XJ-G-W220型号的导线风偏监测装置。进一步的，A/D转换电路采用TLC3548芯片。进一步的，数字处理电路采用CD4046芯片。进一步的，太阳能电池采用APM18M5W型号太阳能电池。进一步的，控制电路采用485联网型门控制电路。和现有技术相比，本技术具有如下优点和有益效果：（1）本技术采用应力监测装置和污秽检测装置，实时监测绝缘子的应力和污秽信息并传输至移动终端，一旦发现故障点，即可使检修工人迅速开展维修。（2）本技术可将不同气候环境条件下采集的绝缘子应力和污秽信息存储于数据存储器，用以后期调用。（3）本技术可实现高压输电线路上悬式绝缘子的远程实时监控，从而及时发现并排除绝缘子的安全隐患。附图说明图1为本技术结构示意图。图中，1-悬式绝缘子，2-应力监测装置，3-污秽检测装置，4-导线风偏监测装置，5-A/D转换电路，6-数字处理电路，7-移动终端，8-报警电路，9-数据存储器，10-太阳能电池，11-控制电路。具体实施方式为了便于本领域普通技术人员理解和实施本技术，下面结合附图及实施例对本技术作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。见图1，本具体实施方式包括应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4、A/D转换电路5、数字处理电路6、移动终端7、报警电路8、数据存储器9、太阳能电池10和控制电路11。应力监测装置2和污秽检测装置3安装于悬式绝缘子1内部，用来实时监测绝缘子的应力数据和污秽数据。应力监测装置2和污秽检测装置3均采用小型化、实用型的便携式装置，自动化程度高，安装、调试方便。本实施例中，应力监测装置2主要由旁压式拉力传感器组成，具体可采用YXC-100式旁压式拉力传感器，所测量的拉力范围为0~20kN，其线缆的截面积为0~630mm2。本实施例中，污秽检测装置3采用等值附盐密度（ESDD）检测仪。导线风偏监测装置4通过驳接倾角传感器，实现对导线倾角、导线风偏角、绝缘子倾角和绝缘子风偏角的自动监测，从而准确测量运行过程中电气间隙的变化，为导线风偏监测提供准确的参量。本实施例中，导线风偏监测装置4采用XJ-G-W220型号的导线风偏监测装置。太阳能电池10安装于悬式绝缘子1表面，与应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4、A/D转换电路5、数字处理电路6均相连。本实施例中，太阳能电池10采用单晶硅太阳能电池，具体选择APM18M5W型号，容量为10000mAh，其输出电压为5V，最大输出电流为2A，配有标准的micro-USB接口，极大地解决了电力系统断电时监测系统不能持续工作的问题，更有助于电力系统稳定、可靠的运行。A/D转换电路5与应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4均电气连接。本实施例中，A/D转换电路5采用3.3V供电的14位串行转换芯片，具体可采用TLC3548芯片，采样速率为116ksps，在2.5V参考电压下，分辨率达到0.16mV，具有很高的精度。将应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4采集的模拟信号转化为数字信号，便于信号的处理与传输。数字处理电路6将A/D转换电路5转化的数字信号加在高频波上，并发送至移动终端7。本实施例中，数字处理电路6采用COMS低功耗锁相环，更具体的，数字处理电路6采用CD4046芯片。移动终端7接收悬式绝缘子1的应力数据、污秽数据和导线风偏数据，并将这些数据存储于数据存储器9中，一旦发现故障或异常情况，便启动报警电路8，及时对悬式绝缘子1进行排险维修，以避免经济损失和人员伤亡。数据存储器9能全面准确地记录绝缘子的应力数据、污秽数据和导线风偏数据，方便后期调用及定期维修更换。控制电路11与应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4、A/D转换电路5、数字处理电路6和移动终端7均相连，控制电路11与应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4、A/D转换电路5、数字处理电路6均设于悬式绝缘子1上，控制电路11与应力监测装置2、污秽检测装置3、导线风偏监测装置4、A/D转换电路5、数字处理电路6均通过线缆电连接；移动终端7位于远处操作端，控制电路11通过无线传输模块与移动终端7相连。本实施例中，控制电路11采用485联网型门控制电路。尽管本说明书较多地使用了悬式绝缘子、应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路、移动终端、报警电路、数据存储器、控制电路和太阳能电池等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本技术的本质，把它们解释成任何一种附加的限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬式绝缘子在线监测系统，其特征是，包括：应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路、移动终端、数据存储器、控制电路和太阳能电池；其中：应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置分别用来实时监测悬式绝缘子的应力数据、污秽数据和导线风偏数据；应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置的输出均连接A/D转换电路，A/D转换电路用来将应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置输出的模拟信号转化为数字信号；A/D转换电路的输出连接数字处理电路，数字处理电路用来将A/D转换电路输出的数字信号远距离传输到移动终端；移动终端连接数据存储器；太阳能电池用来给应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路供电；控制电路与应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路通过线缆相连，控制电路和移动终端通过无线传输模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种悬式绝缘子在线监测系统，其特征是，包括：应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路、移动终端、数据存储器、控制电路和太阳能电池；其中：应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置分别用来实时监测悬式绝缘子的应力数据、污秽数据和导线风偏数据；应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置的输出均连接A/D转换电路，A/D转换电路用来将应力监测装置、污秽检测装置和导线风偏监测装置输出的模拟信号转化为数字信号；A/D转换电路的输出连接数字处理电路，数字处理电路用来将A/D转换电路输出的数字信号远距离传输到移动终端；移动终端连接数据存储器；太阳能电池用来给应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路供电；控制电路与应力监测装置、污秽检测装置、导线风偏监测装置、A/D转换电路、数字处理电路通过线缆相连，控制电路和移动终端通过无线传输模块相连。2.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁红霞，刘士齐，彭辉，宋泰增，印希宇，谢霜桐，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42