【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于特高压直流输电线路新型防舞，具体涉及一种输电线路舞动特征多参数监测装置。
技术介绍
1、实际运行经验表明，覆冰舞动已经成为威胁特高压直流输电线路安全稳定运行的重要因素。特高压直流输电线路具有两极平行布置、极间距大、导线截面大且分裂数多等特点。虽然舞动未对特高压线路造成直接的严重后果，但舞动交变载荷会引发线路的长期疲劳效应，是威胁特高压线路安全稳定运行一种重要灾害形式。另外，由于舞动发生范围广、抗险救灾难度大、缺乏有效的舞动监测装置，导致运维人员难以掌握其他区段特高压直流输电线路是否发生舞动、舞动特征如何等相关信息，给开展特高压直流输电线路舞动特征评估带来了一定的困难。
2、目前，一般采用涡流传感器、激光测振仪等仪器直接测量输电导线舞动参数，但人工现场实时测量不好找对象，人力物力消耗大。因此，特高压直流输电线路抵御舞动灾害方面仍存在一定的隐患。
技术实现思路
1、为克服上述相关技术中存在的问题，本申请提供一种输电线路舞动特征多参数监测装置。
2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种输电线路舞动特征多参数监测装置，所述装置包括：惯性测量模块和微型控制器；
3、所述惯性测量模块，用于采集输电线路的三个加速度数据和一个角加速度数据，并将所述三个加速度数据和所述角加速度数据发送至所述微型控制器；
4、所述微型控制器，用于利用所述三个加速度数据和所述角加速度数据，计算得到多个所述输电线路的舞动特征参数，并根据所述输电线路的舞动特征参
5、优选的，所述输电线路的舞动特征数据，包括：所述输电线路的舞动速度、所述输电线路的舞动幅值、所述输电线路的舞动频率、所述输电线路的角速度和所述输电线路的扭转分量。
6、优选的，所述三个加速度数据包括：输电线路轴向的加速度数据、水平方向的加速度数据和竖直方向的加速度数据；
7、所述角加速度数据包括：输电线路轴向的角加速度数据。
8、优选的，所述惯性测量模块，具体用于：
9、利用加速度传感器采集输电线路在输电线路轴向的加速度数据、输电线路在水平方向的加速度数据、输电线路在竖直方向的加速度数据和输电线路在输电线路轴向的角加速度数据。
10、优选的，所述微型控制器，包括：
11、第一获取模块，用于对所述输电线路轴向的加速度数据、水平方向的加速度数据和竖直方向的加速度数据分别进行一次积分，得到所述输电线路在输电线路轴向的振动速度、所述输电线路在水平方向的振动速度和所述输电线路在竖直方向的振动速度；
12、对所述输电线路在输电线路轴向的振动速度、所述输电线路在水平方向的振动速度和所述输电线路在竖直方向的振动速度进行矢量相加，得到所述输电线路的舞动速度。
13、优选的，所述微型控制器，还包括：
14、第二获取模块，用于对所述水平方向的加速度数据和所述竖直方向的加速度数据分别进行二次积分，得到所述输电线路在水平方向的位移和所述输电线路在竖直方向的位移；
15、对所述输电线路在水平方向的位移和所述输电线路在竖直方向的位移进行矢量相加，得到所述输电线路的舞动幅值。
16、优选的，所述微型控制器，还包括：
17、判断模块，用于对水平方向的加速度数据进行二次积分，得到所述输电线路在水平方向的位移，若所述输电线路在水平方向的位移小于位移阈值，则所述输电线路未发生舞动；若所述输电线路在水平方向的位移大于等于位移阈值，则所述输电线路发生舞动；
18、第三获取模块，用于对所述输电线路在水平方向的位移进行快速傅里叶变换，得到所述输电线路的舞动周期，并根据所述输电线路的舞动周期计算得到所述输电线路的舞动频率。
19、优选的，所述微型控制器，还包括：
20、第四获取模块，用于对所述输电线路轴向的角加速度数据进行一次积分，得到所述输电线路在输电线路轴向的角速度；
21、对所述输电线路轴向的角加速度数据进行二次积分，得到所述输电线路在输电线路轴向的扭转分量。
22、优选的，所述装置还包括：无线通信模块、自取能模块、监控模块和电路板保护模块；
23、所述无线通信模块和所述自取能模块均与所述微型控制器连接；
24、所述监控模块分别与所述微型控制器和所述自取能模块连接；
25、所述电路板保护模块分别与所述微型控制器、所述无线通信模块、所述自取能模块和所述监控模块连接。
26、优选的，所述无线通信模块，用于将所述输电线路的舞动特征参数发送至后台；
27、所述微型控制器，还用于将所述输电线路的舞动特征数据发送至所述无线通信模块。
28、优选的，所述自取能模块，用于采用太阳能供电方式为输电线路舞动特征多参数监测装置提供电源。
29、优选的，所述监控模块，用于监测所述自取能模块的电压，并且当所述自取能模块的电压不属于预设电压范围时，将所述自取能模块的电压不属于预设电压范围的信息发送至所述微型控制器；以及提供上电复位信号和定时复位所述微型控制器；
30、所述微型控制器，还用于当接收到所述自取能模块的电压不属于预设电压范围的信息时，发出警告，并将所述自取能模块的电压不属于预设电压范围的信息发送至后台。
31、优选的，所述电路板保护模块，用于采用等电位保护策略保护所述微型控制器、所述无线通信模块、所述自取能模块和所述监控模块中的元器件不被击穿。
32、本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
33、本专利技术提供了一种输电线路舞动特征多参数监测装置，包括：惯性测量模块和微型控制器；惯性测量模块，用于采集输电线路的三个加速度数据和一个角加速度数据，并将三个加速度数据和角加速度数据发送至微型控制器；微型控制器，用于利用三个加速度数据和角加速度数据，计算得到多个输电线路的舞动特征参数，并根据输电线路的舞动特征参数确定输电线路是否发生舞动。本专利技术能够实时掌握各区段特高压直流输电线路的舞动特征参数信息，不仅舞动监测成本低，而且监测精度高，还能支撑覆冰舞动的有效监测，从而更好地开展特高压直流输电线路舞动特征评，使得运维人员对特高压直流输电线路覆冰舞动能够做出及时防护。
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1.一种输电线路舞动特征多参数监测装置，其特征在于，所述装置包括：惯性测量模块和微型控制器；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输电线路的舞动特征数据，包括：所述输电线路的舞动速度、所述输电线路的舞动幅值、所述输电线路的舞动频率、所述输电线路的角速度和所述输电线路的扭转分量。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三个加速度数据包括：输电线路轴向的加速度数据、水平方向的加速度数据和竖直方向的加速度数据；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述惯性测量模块，具体用于：
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，包括：
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，还包括：
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，还包括：
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，还包括：
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：无线通信模块、自取能模块、监控模块和电路板保护模块；
10
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述自取能模块，用于采用太阳能供电方式为输电线路舞动特征多参数监测装置提供电源。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述监控模块，用于监测所述自取能模块的电压，并且当所述自取能模块的电压不属于预设电压范围时，将所述自取能模块的电压不属于预设电压范围的信息发送至所述微型控制器；以及提供上电复位信号和定时复位所述微型控制器；
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述电路板保护模块，用于采用等电位保护策略保护所述微型控制器、所述无线通信模块、所述自取能模块和所述监控模块中的元器件不被击穿。
...【技术特征摘要】
1.一种输电线路舞动特征多参数监测装置，其特征在于，所述装置包括：惯性测量模块和微型控制器；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输电线路的舞动特征数据，包括：所述输电线路的舞动速度、所述输电线路的舞动幅值、所述输电线路的舞动频率、所述输电线路的角速度和所述输电线路的扭转分量。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三个加速度数据包括：输电线路轴向的加速度数据、水平方向的加速度数据和竖直方向的加速度数据；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述惯性测量模块，具体用于：
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，包括：
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，还包括：
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，还包括：
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微型控制器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂箐，汉京善，张雷，姬昆鹏，宿洪智，李孟轩，杨知，赵彬，金欢，乔天骄，许中阳，张伟韬，孔小昂，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华北分部，
类型：发明
国别省市：
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