高海拔极寒地区气象监测站制造技术

本发明专利技术涉及一种高海拔极寒地区气象监测站，它的气象数据采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，土壤电阻率传感器安装在第二气象观测铁塔下方的土壤中，导线拉力采集器的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，气象数据采集器的信号输出端连接数据采集系统的气象数据输入端，土壤电阻率传感器的电极接口连接数据采集系统的电极接口，导线拉力采集器的信号输出端连接数据采集系统的拉力信号输入端，视频照片采集器的视频照片信号输出端连接数据采集系统的视频照片信号输入端。本发明专利技术能收集大量的微气象数据，为后期设计及施工提供科学依据。

Meteorological monitoring station in high altitude and extreme cold region

The invention relates to a high altitude cold area meteorological monitoring station, meteorological data collector which is installed in the tower top second meteorological observation, the soil resistivity sensor installed at the lower part of the second meteorological observation tower in the soil, collecting two tension wire tension collector ends are respectively connected to the second meteorological observation tower simulation and the lower end of the upper end of the insulator is wire conductor video, photo collector installed on the tower top second meteorological meteorological data acquisition, signal output end is connected with a data acquisition system of the meteorological data input interface, electrode electrode interface of soil resistivity sensor is connected with a data acquisition system, the signal output end of the wire tension collector is connected with a data acquisition system of the tension signal input signal output video pictures the video picture collector terminal is connected with the data acquisition system of video pictures Signal input. The invention can collect a large amount of micrometeorological data and provide a scientific basis for the later design and construction.

【技术实现步骤摘要】
高海拔极寒地区气象监测站
本专利技术涉及气象监测
，具体涉及一种高海拔极寒地区气象监测站。
技术介绍
随着我国电力事业的发展，高海拔地区的电网建设项目日益增多，覆冰、大风、雷击等气象灾害事故也逐渐增多。高海拔地区地理及气候条件恶劣，区域内已建高等级电力线路极少，调研条件匮乏，基本无任何覆冰观测、冰区分布、微气象等资料。为确保后期输变电工程设计的合理性和科学性，满足电网运行的安全性和可靠性，合理控制工程造价，实现工程全寿命周期最优目标，高海拔地区特高压、超高压输电线路通道地区建立适当周期的覆冰、气象观测站(点)是合理、必要和迫切的。高海拔地区地理及气候条件恶劣，区域内已建高等级电力线路极少，调研条件匮乏，基本无任何覆冰观测、冰区分布、微气象等监测站点和数据资料(针对输电线路而言)；在高海拔极寒地区输电线路通道上开展覆冰及气象观测，收集和积累覆冰气象基础资料，研究该区域导线覆冰特性和分布规律是解决无资料地区导线覆冰难题行之有效的途径，对指导今后该地区超高压、特高压输电线路路径选择，优化路径方案，合理确定冰区和其它设计气象条件，采取合理的避冰和抗冰措施提供科学依据，确保线路工程建设的经济合理性与运行的安全可靠性，具有重大的工程实用意义和技术经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高海拔极寒地区气象监测站，该监测站通过高度集成的数据采集模块，可实时采集观测区域的气象要素、土壤电阻率数据、导线拉力及覆冰情况，为后期输电线路的建设提供大量的微气象资料；通过太阳能电池板和蓄电池组成供电系统，并对蓄电池进行预埋和防水防寒保护，确保了系统能长期稳定运行。为解决上述技术问题，本专利技术公开的一种高海拔极寒地区气象监测站，它包括第一气象观测铁塔、第二气象观测铁塔、第三气象观测铁塔、数据采集系统、供电系统、气象数据采集器、土壤电阻率传感器、导线拉力采集器和视频照片采集器，所述数据采集系统和供电系统安装在第二气象观测铁塔上，气象数据采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，土壤电阻率传感器安装在第二气象观测铁塔下方的土壤中，导线拉力采集器的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器安装在第二气象观测铁塔塔顶，所述气象数据采集器的信号输出端连接数据采集系统的气象数据输入端，土壤电阻率传感器的输出端连接数据采集系统的电阻率信号输入端，导线拉力采集器的信号输出端连接数据采集系统的拉力信号输入端，视频照片采集器的视频照片信号输出端连接数据采集系统的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔与第二气象观测铁塔并列设置，所述第二气象观测铁塔与第三气象观测铁塔并排设置；第一气象观测铁塔与第二气象观测铁塔之间的距离等于第二气象观测铁塔与第三气象观测铁塔之间的距离；所述第一气象观测铁塔、第二气象观测铁塔、第三气象观测铁塔用于模拟实际输电线路；所述供电系统用于向数据采集系统、气象数据采集器、导线拉力采集器和视频照片采集器供电。本专利技术取得的有益效果是：1、本专利技术通过在高海拔极寒地区进行气象和导线覆冰观测，收集了大量有效的微气象数据，为后期该地区超高压、特高压输电线路设计及施工提供了科学依据。2、集成度高，实时性好，本专利技术的数据采集模块，采用高度集成设计，可同时测量气象要素数据、土壤电阻率数据、导线覆冰数据，并进行实时收集和存储。3、耐高海拔，耐极寒，本专利技术的数据采集装置和供电系统，均装设有耐高海拔、耐极寒保护壳，可长期有效工作。4、本专利技术结构紧凑，采用常用元器件和机械结构，采用储能电容存储太阳能提供系统工作电源，无需外置电源和其他供电电路。附图说明图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术中气象数据采集的原理框图；图3为本专利技术中导线拉力采集器的安装示意图。其中，1—第一气象观测铁塔、10—第二气象观测铁塔、11—第三气象观测铁塔、2—数据采集系统、21—气象数据采集器、22—土壤电阻率传感器、23—导线拉力采集器、24—视频照片采集器、3—供电系统。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：本专利技术的高海拔极寒地区气象监测站，如图1～3所示，它包括第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11、数据采集系统2、供电系统3、气象数据采集器21、土壤电阻率传感器22、导线拉力采集器23和视频照片采集器24，所述数据采集系统2和供电系统3安装在第二气象观测铁塔10上，气象数据采集器21安装在第二气象观测铁塔10塔顶，土壤电阻率传感器22安装在第二气象观测铁塔10下方的土壤中，导线拉力采集器23的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔10模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器24安装在第二气象观测铁塔10塔顶，所述气象数据采集器21的信号输出端连接数据采集系统2的气象数据输入端，土壤电阻率传感器22的输出端连接数据采集系统2的电阻率信号输入端，导线拉力采集器23的信号输出端连接数据采集系统2的拉力信号输入端，视频照片采集器24的视频照片信号输出端连接数据采集系统2的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔1与第二气象观测铁塔10并列设置，所述第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11并排设置(即第一气象观测铁塔1与第二气象观测铁塔10之间的连线垂直与第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11之间的连线，实现输电线路的东西向和南北向分布)；可同时获取观测区域的气象数据、土壤电阻率数据、导线的拉力变化及覆冰情况；第一气象观测铁塔1与第二气象观测铁塔10之间的距离等于第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11之间的距离；所述第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11用于模拟实际输电线路；所述供电系统3用于向数据采集系统2、气象数据采集器21、导线拉力采集器23和视频照片采集器24供电。上述技术方案中，所述气象数据采集器21用于实时采集日照、风速、风向、雨量这些气象要素信息。上述技术方案中，所述土壤电阻率传感器22用于实时测量土壤电阻率的变化值,所述土壤电阻率传感器22的埋深0.8～1.2m。上述技术方案中，所述土壤电阻率传感器22的检测电极组由20个电极沿直线等距离排列而成。上述技术方案中，所述导线拉力采集器23通过拉力传感器电阻的变化，实时记录模拟绝缘子上端导线和下端导线的拉力变化。上述技术方案中，所述视频照片采集器24实时采集各个气象观测铁塔上导线及模拟绝缘子的图像信息。上述技术方案中，所述第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11均安装有模拟绝缘子和模拟输电线，且第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11的模拟输电线连接后呈东西、南北走向。上述技术方案中，所述供电系统3包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板安装在第二气象观测铁塔10中部；蓄电池通过预埋的方式，埋于地底1m处；蓄电池保护层包裹在蓄电池外部。确保蓄电池能防水防寒，长期稳定工作。上述技术方案中，所述第一气象观测铁塔1、第二气象观测铁塔10、第三气象观测铁塔11高度均为13m，并通过塔基固定在地面，第二气象观测铁塔10与第一气象观测铁塔1的距离为12m，第二气象观测铁塔10与第三气象观测铁塔11的距离为12m。模拟导线和绝缘子都参照实际线路规格；两组模拟导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：它包括第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)、数据采集系统(2)、供电系统(3)、气象数据采集器(21)、土壤电阻率传感器(22)、导线拉力采集器(23)和视频照片采集器(24)，所述数据采集系统(2)和供电系统(3)安装在第二气象观测铁塔(10)上，气象数据采集器(21)安装在第二气象观测铁塔(10)塔顶，土壤电阻率传感器(22)安装在第二气象观测铁塔(10)下方的土壤中，导线拉力采集器(23)的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔(10)模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器(24)安装在第二气象观测铁塔(10)塔顶，所述气象数据采集器(21)的信号输出端连接数据采集系统(2)的气象数据输入端，土壤电阻率传感器(22)的输出端连接数据采集系统(2)的电阻率信号输入端，导线拉力采集器(23)的信号输出端连接数据采集系统(2)的拉力信号输入端，视频照片采集器(24)的视频照片信号输出端连接数据采集系统(2)的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔(1)与第二气象观测铁塔(10)并列设置，所述第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)并排设置；第一气象观测铁塔(1)与第二气象观测铁塔(10)之间的距离等于第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)之间的距离；所述第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)用于模拟实际输电线路；所述供电系统(3)用于向数据采集系统(2)、气象数据采集器(21)、导线拉力采集器(23)和视频照片采集器(24)供电。...

【技术特征摘要】
1.一种高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：它包括第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)、数据采集系统(2)、供电系统(3)、气象数据采集器(21)、土壤电阻率传感器(22)、导线拉力采集器(23)和视频照片采集器(24)，所述数据采集系统(2)和供电系统(3)安装在第二气象观测铁塔(10)上，气象数据采集器(21)安装在第二气象观测铁塔(10)塔顶，土壤电阻率传感器(22)安装在第二气象观测铁塔(10)下方的土壤中，导线拉力采集器(23)的两个拉力采集端分别接入第二气象观测铁塔(10)模拟绝缘子上端导线和下端导线，视频照片采集器(24)安装在第二气象观测铁塔(10)塔顶，所述气象数据采集器(21)的信号输出端连接数据采集系统(2)的气象数据输入端，土壤电阻率传感器(22)的输出端连接数据采集系统(2)的电阻率信号输入端，导线拉力采集器(23)的信号输出端连接数据采集系统(2)的拉力信号输入端，视频照片采集器(24)的视频照片信号输出端连接数据采集系统(2)的视频照片信号输入端，所述第一气象观测铁塔(1)与第二气象观测铁塔(10)并列设置，所述第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)并排设置；第一气象观测铁塔(1)与第二气象观测铁塔(10)之间的距离等于第二气象观测铁塔(10)与第三气象观测铁塔(11)之间的距离；所述第一气象观测铁塔(1)、第二气象观测铁塔(10)、第三气象观测铁塔(11)用于模拟实际输电线路；所述供电系统(3)用于向数据采集系统(2)、气象数据采集器(21)、导线拉力采集器(23)和视频照片采集器(24)供电。2.根据权利要求1所述的高海拔极寒地区气象监测站，其特征在于：所述气象数据采集器(21)用于实时采集日照、风速、风向、雨量这些气象要素信息。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：德吉措姆，贡卓，小布穷，吴比，扎西，李大鹏，吴莹，张恒志，王欣，卢泽军，吴军，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42