一种持续自供电的输电线路微气象监测电路制造技术

本实用新型专利技术属于高压电力设备状态监测与故障诊断的研究、应用技术领域，特别涉及一种持续自供电的输电线路微气象监测电路，包括太阳能电池板、太阳能控制电路、太阳能储能电池、线性稳压电路、稳压调整电路、监测主机、温湿度传感器、光照强度传感器、降雨量传感器、力传感器和GPRS无线通信数字电路，所述太阳能控制电路通过线性稳压电路、稳压调整电路与监测主机连接，所述监测主机分别与温湿度传感器、光照强度传感器、降雨量传感器、力传感器和GPRS无线通信数字电路连接，本实用新型专利技术可同时监测线路微气象环境和线路运行状况，有效根治了传统气象数据和人工观测数据的实时性、一致性误差和测量精度低的技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高压电力设备状态监测与故障诊断的研究、应用
，特别 涉及一种持续自供电的输电线路微气象监测电路。
技术介绍
输电线路在运行过程中会遭受来自雷雨、覆冰等的严重威胁，甚至会导致电力系 统灾难性的安全运行事件，直接影响关乎国计民生的电力可靠供应，因此，研究输电线路的 微气象监测对国家发展、社会稳定具有极其重要的意义。 微气象环境对输电线路运行的主要影响在于：一方面，因地形地貌因素，而在局部 区域（峡谷、山口）产生特殊气象（飓风、冻雨、雷雨等）时导致设备缺陷、故障；另一方面， 微气象环境区域狭小，气象部门无法监测、预报此类微气象测点的气候变化。鉴于此，电力 企业、研究机构、高校等均已针对复杂地形条件下输电线路、输电走廊的微气象监测技术领 域投入了众多资源，并实现了对微气象（环境温度、相对湿度、日照强度、降雨量、风速以及 风向等）监测能力。 然而，受限于监测装置的安装位置，监测装置取电困难；况且，监测装置对于其电 源设计及续航性的要求极高，主要在于以下两个方面的要求：1)监测装置电源需要高稳定 性、低耗能率，以有效确保监测装置的持续工作时间及其电池的寿命；2)监测装置电源需 要高可靠性、低干扰率，以尽可能得满足监测装置本身性能及安全的指标要求；3)此外，由 于无法直接利用电网供电，故无论是采用太阳能、风能或导线取电的方式，为监测装置所提 供的电源均是间断的或不稳定的，如传统的太阳能在阴雨天气下便无法持续供电。鉴于此， 亟需在已有技术的基础上研究开发能够具备持续、有效自供电能力的监测输电线路微气象 监测电路。
技术实现思路
本技术的目的为解决现有技术的上述问题，一种持续自供电且能够通过改变 太阳能控制器实现对蓄电池的检测、充放电控制、规避瞬时干扰带来的错误动作以及还通 过升压式变换现稳压供电的输电线路微气象监测电路，提升了监测装置的使用实现和应 用效果，为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下： -种持续自供电的输电线路微气象监测电路，其特征在于：包括太阳能供电电路、 线性稳压电路、稳压调整电路、监测主机、温湿度传感器、光照强度传感器、降雨量传感器、 力传感器和GPRS无线通信数字电路，所述太阳能供电电路包括太阳能电池板、太阳能控制 电路和太阳能储能电池，所述太阳能电池板依次通过太阳能控制电路与太阳能储能电池连 接，所述太阳能控制电路通过线性稳压电路、稳压调整电路与监测主机连接，所述监测主机 分别与温湿度传感器、光照强度传感器、降雨量传感器、力传感器和GPRS无线通信数字电 路连接，在本技术中，所布局的传感器可以根据监测分析需要，配置为多只多类传感 器，所述温湿度传感器基于能隙型温度压敏元件、电容型聚合体湿度压敏元件设计，温度测 量范围为一 40°C~+80°C，湿度测量范围为0%~100% ;所述降雨量传感器的雨量测量范 围为0~999. 9_，所述光照强度传感器7基于双金属片型热效应光照传感器设计；所述力 传感器基于悬挂式力传感器设计，测量输电线路运行状时的重力变化、舞动频率等。 优选地，所述稳压调整电路包括电感L、直流变换器S、续流二极管VD和电容C，所 述电感L的一端与线性稳压电路连接，所述直流变换器S的一端与续流二极管VD的阳极并 联连接后再与电感L的另一端连接，所述直流变换器S的另一端与地连接，所述续流二极管 VD的阴极分别与电容C的正极和监测主机连接，所述电容C的负极与地连接。 优选地，所述太阳能电池板采用PLTG33-12S型的12V多晶硅电池组件，所述太阳 能储能电池采用碱性镍镉蓄电池。 优选地，所述线性稳压电路采用基于MAX770型升压式DC/DC电源变换器件。 优选地，所述监测主机采用IDP2008系列主机。 综上所述，本技术由于采用了以上技术方案，本技术具有如下有益效 果： 第一，本技术可同时监测线路微气象环境（雷雨、温湿度、日照等）和线路运 行状况（导线的重力变化、舞动频率等），有效根治了传统气象数据和人工观测数据的实 时性、一致性误差和测量精度低的技术难题，显著提升了分析输电线路与局部气象之间关 联因素的效果；第二，将光能转换电能的转换电路，彻底扭转了输电线路微气象监测装置 在电源供应及储能方面的局限，大幅提高了监测装置的续航性；第三，深度改进了监测装置 电源设计方案，在光线充足情况下，可提高装置的通信质量及电能储备；而在光能不足的情 况下，则自动变换为无线通信电路直接利用电磁场能量进行信息交互，藉此保障装置的不 间断通信能力，实现输电线路监测技术质的飞跃；第四，采用了分布式结构的传感器布置方 式，实现了依据现场监测需求灵活选择适配的监测传感器，确保了对单只监测传感器维护 时不影响其它监测回路。【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例 或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 技术的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一种持续自供电的输电线路微气象监测电路的工作原理图。 图2是本技术一种持续自供电的输电线路微气象监测电路的稳压调整电路 原理结构图。 图中：100-太阳能供电电路，1-太阳能电池板，3-太阳能储能电池，4-线性稳压 电路，5-监测主机，6-温湿度传感器，7-光照强度传感器，9-降雨量传感器，10-GPRS无线通 信数字电路，11-稳压调整电路。【具体实施方式】 下面将结合本技术实例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 如图1所示，一种持续自供电的输电线路微气象监测电路，包括太阳能供电电路 100、线性稳压电路4、稳压调整电路11、监测主机5、温湿度传感器6、光照强度传感器7、降 雨量传感器8、力传感器9和GPRS无线通信数字电路，所述太阳能供电电路100包括太阳 能电池板1、太阳能控制电路2和太阳能储能电池3,所述太阳能电池板1依次通过太阳能 控制电路2与太阳能储能电池3连接，所述太阳能控制电路2通过线性稳压电路4、稳压调 整电路11与监测主机5连接，所述监测主机5分别与温湿度传感器6、光照强度传感器7、降 雨量传感器8、力传感器9和GPRS无线通信数字电路10连接；所述监测主机5采用IDP2008 系列主机；所述太阳能控制电路2包括采用基于ATMEGA32L单片机设计的中央控制器、三 级管驱动放大电路和继电器开关，中央控制器配置有8通道10位A/D转换器，EEPR0M存储 器，工作电压2. 7~5. 5V，通用I/O接口提供40mA工作电流，ATMEGA32L单片机的I/O接 口输出的电流经过三极管驱动放大电路进行放大，使继电器开关接通，实现太阳能电池板1 与线性稳压电路4之间的连接或者太阳能储能电池3与线性稳压电路4连接的切换控制， 规避瞬时干扰致使继电器误动作后损坏整套供电电路。 在本技术中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种持续自供电的输电线路微气象监测电路，其特征在于：包括太阳能供电电路、线性稳压电路、稳压调整电路、监测主机、温湿度传感器、光照强度传感器、降雨量传感器、力传感器和GPRS无线通信数字电路，所述太阳能供电电路包括太阳能电池板、太阳能控制电路和太阳能储能电池，所述太阳能电池板依次通过太阳能控制电路与太阳能储能电池连接，所述太阳能控制电路通过线性稳压电路、稳压调整电路与监测主机连接，所述监测主机分别与温湿度传感器、光照强度传感器、降雨量传感器、力传感器和GPRS无线通信数字电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邬蓉蓉，俸波，陆一凡，张炜，邓雨荣，吕泽承，吴秋莉，陶松梅，田树军，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西;45