智能输电线路综合在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的一种智能输电线路综合在线监测装置，包括ＭＳＰ４３０Ｆ２４７芯片，ＭＳＰ４３０Ｆ２４７芯片上连接有ＤＡ转换模块、信息信号处理单元、系统电源、ＺｉｇＢｅｅ模块、数据存储单元及ＧＰＲＳ通信模块，ＤＡ转换模块上分别连接有照相调焦、分辨率控制模块、云台旋转控制模块，信息信号处理单元上还分别连接有微气象监测单元、绝缘子监测单元、导线监测单元、杆塔监测单元、视频监测单元。本实用新型专利技术智能输电线路综合在线监测装置，实现了绝缘子污秽、导线温度、覆冰雪、导线舞动、杆塔防盗报警的在线监测。采用ＺｉｇＢｅｅ技术，通过ＺｉｇＢｅｅ节点方便地组网，使用了低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远的无线加速度传感器网络和无线温度传感器网络。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于输电线路在线监测
，具体涉及一种智能输电线路综合在线监测装置。
技术介绍
随着国家智能电网建设的规划及实施，在线监测技术作为智能电网输电环节的重点规划项目，也在朝着智能化的方向发展。基于这一思想，目前市场上现有的监测装置及其系统不能满足输电线路智能监测的要求。现有监测系统往往是实现某一监测功能的监测系统，功能单一，不能全面的综合监测输电线路中常见的问题如：覆冰雪、舞动、导线温度等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能输电线路综合在线监测装置，解决了现有监测装置功能单一，智能化程度不高的问题，满足了输电线路智能监测的要求。本技术所采用的技术方案是，一种智能输电线路综合在线监测装置，包括MSP430F247芯片，MSP430F247芯片上连接有DA转换模块、信息信号处理单元、系统电源、ZigBee模块、数据存储单元及GPRS通信模块，DA转换模块上分别连接有照相调焦、分辨率控制模块、云台旋转控制模块，信息信号处理单元上还分别连接有微气象监测单元、绝缘子监测单元、导线监测单元、杆塔监测单元、视频监测单元。本技术的特点还在于，其中的系统电源内设置有太阳能、控制器、蓄电池。其中的绝缘子监测单元内设置有泄露电流传感器。其中的导线监测单元内设置有加速度传感器、温度传感器及压力传感器。其中的杆塔监测单元内设置有微波感应传感器、语音芯片。其中的视频监测单元内设置有高速一体化摄像机。本技术的有益效果是，（1）功能强大，实现了绝缘子污秽、导线温度、覆冰雪、导线舞动、杆塔防盗报警的在线监测。加入了视频/图象功能实现了对高压线路现场的全天候监测。（2）采用ZigBee技术，通过ZigBee节点方便地组网，使用了低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远的无线加速度传感器网络和无线温度传感器网络。（3）采用GPRS无线通信技术进行数据传输与控制，避免了传统数据传输方式带来的电缆施工，大大降低了施工的难度和系统安装成本；系统既可连续安装又可离散安装。（4）采用各种低功耗、超低功耗的传感器和微处理器芯片，大大降低了系统的功耗；采用太阳能加蓄电池充放电电路，为系统提供稳定的电源，使得系统可以连续、长期、稳定地在野外工作。（5）采用B/S模式实现远程监控，客户端免维护，使系统的分布相对集中，有利于系统的维护，具有较好的可扩展性以及灵活性。-->（6）采用主副分机设计，采用节点加速度传感器和节点温度传感器实现了对导线舞动和导线温度最直接、最直观的监测，大大提高了监测的精度。附图说明图1是本技术智能输电线路综合在线监测装置的结构示意图；图2是本技术智能输电线路综合在线监测装置的工作原理图；图3是本技术监测装置中ZigBee模块的工作原理图。图中，1.网省公司监控中心主机，2.地市局监控中心主机，3.其他地市局监控中心主机，4.输电线路在线监测装置，5.MSP430F247芯片，6.系统电源，6-1.太阳能，6-2.控制器，6-3.蓄电池，7.DA转换模块，8.ZigBee模块，9.数据存储单元，10.GPRS通信模块，11.照相调焦、分辨率控制模块，12.云台旋转控制模块，13.微气象监测单元，13-1.温湿度传感器，13-2.风速传感器，13-3.风向传感器，13-4.雨量传感器，13-5.日照传感器，14.绝缘子监测单元，14-1.泄漏电流传感器，15.导线监测单元，15-1.加速度传感器，15-2.温度传感器，15-3.压力传感器，16.杆塔监测单元，16-1.微波感应传感器，16-2.语音芯片，17.视频监测单元，17-1.高速一体化摄像机，18.信息信号处理单元。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术智能输电线路综合在线监测装置的结构，如图1所示，包括MSP430F247芯片5，MSP430F247芯片5上连接有DA转换模块7、信息信号处理单元18、系统电源6、ZigBee模块8、数据存储单元9及GPRS通信模块10，系统电源6内设置有太阳能6-1、控制器6-2、蓄电池6-3，DA转换模块7上分别连接有照相调焦、分辨率控制模块11、云台旋转控制模块12，信息信号处理单元18上还分别连接有微气象监测单元13、绝缘子监测单元14、导线监测单元15、杆塔监测单元16、视频监测单元17。微气象监测单元13内设置有温湿度传感器13-1、风速传感器13-2、风向传感器13-3、雨量传感器13-4、日照传感器13-5，绝缘子监测单元14内设置有泄露电流传感器14-1，导线监测单元15内设置有加速度传感器15-1、温度传感器15-2、压力传感器15-3，杆塔监测单元16内设置有微波感应传感器16-1、语音芯片16-2，视频监测单元17内设置有高速一体化摄像机17-1。（1）微处理器微处理器选用TI公司的16位MSP430F247芯片5，具备超低功耗和丰富的外设，具有1个带有3个比较/捕获通道的16位定时器A，和1个带有7个比较/捕获通道的16位定时器B，微处理器内部集成了多个12位ADC模块，可以快速处理各种数字信号、模拟信号以及脉冲信号，该微处理器除了活动模式外还有4种低功耗模式，在实现高性能的同时，降低系统功耗。（2）微气象监测单元13微气象监测单元13主要实现对环境信息（温湿度、风速、风向、雨量和日照）的实时采集。包含以下传感器：温湿度传感器13-1、风速传感器13-2、风向传感器13-3、雨量传感器13-4和日照传感器13-5。温湿度传感器13-1选用瑞士Sensirion公司基于CMOSensTM技术的温湿度传感器SHT1x，该传感器测量时的电流消耗为550μA，平均为28μA，休眠时-->为3μA，并且具有很好的稳定性；风速传感器13-2采用低门槛值（0.4m/s）、测量范围0～75m/s 的三杯式光电风速传感器WAA15，其输出信号为脉冲信号，信号频率与风速成正比，通过单位时间内的计频完成风速测量；风向传感器13-3为单翼风标，风标转动时，带动格雷码盘（七位，分辨率为2.80）转动，格雷码盘每转动2.80，光电管组产生新的七位并行格雷码数字信号输出；雨量传感器13-4采用翻斗雨量传感器，输出脉冲信号；日照传感器13-5采用锦州阳光科技发展有限公司的TBQ-2传感器，该传感器输出0～20mV的模拟电压信号，经过多极放大后调制为0～2.5V的模拟信号。（3）绝缘子监测单元14绝缘子监测单元14通过泄露电流传感器14-1采集绝缘子表面泄露电流，并结合湿度等环境信息，实现了绝缘子污秽的在线监测。针对绝缘子泄漏电流幅值的变化范围大（从几十微安到几百毫安）、频率宽（电弧电流频率高）、运行环境恶劣等特点，采用一种新型的O形铁心泄漏电流传感器（安装在户外靠近采集环处），可同时监测稳态泄漏电流和脉冲电流。一般从绝缘子取得泄漏电流信号十分微弱，在保证一定的抗干扰措施的前提下进行必要的处理，如放大和滤波等。（4）导线监测单元15导线监测单元15通过加速度传感器15-1和温度传感器15-2采集导线加速度和温度信息并结合微气象信息，实现导线覆冰、舞动及导线温度动态增容的在线监测。加速度传感器15-1采用美国模拟器件公司（ADI）新推出的ADXL330本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能输电线路综合在线监测装置，其特征在于，包括ＭＳＰ４３０Ｆ２４７芯片（５），ＭＳＰ４３０Ｆ２４７芯片（５）上连接有ＤＡ转换模块（７）、信息信号处理单元（１８）、系统电源（６）、ＺｉｇＢｅｅ模块（８）、数据存储单元（９）及ＧＰＲＳ通信模块（１０），所述的ＤＡ转换模块（７）上分别连接有照相调焦、分辨率控制模块（１１）、云台旋转控制模块（１２），所述的信息信号处理单元（１８）上还分别连接有微气象监测单元（１３）、绝缘子监测单元（１４）、导线监测单元（１５）、杆塔监测单元（１６）、视频监测单元（１７）。

【技术特征摘要】
1.一种智能输电线路综合在线监测装置，其特征在于，包括MSP430F247芯片（5），MSP430F247芯片（5）上连接有DA转换模块（7）、信息信号处理单元（18）、系统电源（6）、ZigBee模块（8）、数据存储单元（9）及GPRS通信模块（10），所述的DA转换模块（7）上分别连接有照相调焦、分辨率控制模块（11）、云台旋转控制模块（12），所述的信息信号处理单元（18）上还分别连接有微气象监测单元（13）、绝缘子监测单元（14）、导线监测单元（15）、杆塔监测单元（16）、视频监测单元（17）。2.根据权利要求1所述的智能输电线路综合在线监测装置，其特征在于，所述的系统电源（6）内设置有太阳能（6-1）、控制器（6-2）、蓄电池（6-3）。3. 根据权利要求1所述的智能输电线路综合在线监测装置，其特征在于，所述的微气象...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新波，李国倡，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]