输电线路弧垂监测装置、服务器和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种输电线路弧垂监测装置、服务器和方法，该装置包括：壳体和与壳体连接的滚轮；上述壳体内设置有微控制器和与该微控制器连接的微型电机、倾角传感器、存储器、电源模块和无线通信模块；微型电机用于驱动主动轮沿所述输电线路转动；倾角传感器用于按照服务器设定的时间间隔采集上述输电线路当前位置的倾角信息；微控制器用于控制微型电机驱动主动轮按照服务器设定的速度转动；无线通信模块用于将倾角信息发送至服务器。本发明专利技术测量的精度高，实现方式简单，有利于弧垂的在线监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统监控
，尤其是涉及一种输电线路弧垂监测装置、服务器和方法。
技术介绍
输电线路弧垂是线路设计和运行的主要指标，关系到线路的运行安全，因此必须控制在设计规定的范围内。输电线路弧垂随着运行时间增加和气候及沿线环境的变化而变化，输电线路导线弧垂产生变化，会造成导线对地或对交跨物安全距离不能满足规程要求，威胁线路的安全运行，甚至造成线路故障，给人们的生产生活带来巨大的经济损失和人身安全威胁。因此，导线弧垂需要限制在一定范围之内，并且在线路的运行过程中能够实时监测线路弧垂情况，以反映线路的运行情况，排除潜在的安全隐患，以便输电线路更加安全的运行。目前，输电线路弧垂监测方法主要有：倾角测量法、温度测量法、张力测量法、雷达测距、激光测距以及图像法等，其中温度和张力测量法需要获取架空线的初始运行条件，依赖架空线状态方程进行求解计算，且受监测环境条件的变化有较大误差，雷达、激光测距以及倾角法监测方法复杂，且对监测系统有较高的要求，造价昂贵，不利于大范围安装监测。上述的测量方法均不能很好地实现实时在线测量，测量周期长，效率低，需要使用较多人力，精度也会受到影响，因此有必要寻找一个简单方便的监测方法来实现输电线路架空线的弧垂监测。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种输电线路弧垂监测装置、服务器和方法，以提高弧垂的测量精度，且操作简单方便。第一方面，本专利技术实施例提供了一种输电线路弧垂监测装置，包括：壳体和与壳体连接的滚轮；上述壳体内设置有微控制器和与该微控制器连接的微型电机、倾角传感器、存储器、电源模块和无线通信模块；滚轮至少包括一对主动轮和一对从动轮，分别设置于输电线路的上下两侧，一对主动轮的转动轴连线和一对从动轮的转动轴连线平行；微型电机用于驱动主动轮沿所述输电线路转动；倾角传感器用于按照服务器设定的时间间隔采集上述输电线路当前位置的倾角信息，该倾角传感器的基准面垂直于主动轮的转动轴连线与从动轮的转动轴连线构成的平面；微控制器用于控制微型电机驱动主动轮按照服务器设定的速度转动；无线通信模块用于将倾角信息发送至服务器，以使服务器根据速度、时间间隔和倾角信息绘制输电线路的模拟图，并根据该模拟图计算该输电线路各点的弧垂。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，电源模块包括依次电连接的导线感应取电单元、整流滤波单元和储能电容；导线感应取电单元包括感应线圈，感应线圈通过固定环固定；输电线路从该感应线圈内穿过。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，无线通信模块包括GPRS单元和ZigBee无线单元；GPRS单元用于将倾角信息发送至服务器；ZigBee无线单元用于与具有ZigBee模块的手持机配对进行修改参数设置。结合第一方面及上述第一、二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，主动轮和从动轮至少之一为绝缘凹槽轮。结合第一方面及上述第一、二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，监测装置以10-20cm/s的速度沿输电线路移动。结合第一方面及上述第一、二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，倾角传感器按照10-60s的时间间隔采集输电线路的倾角信息。结合第一方面及上述第一、二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，存储器用于存储上述时间间隔和速度。第二方面，本专利技术实施例还提供一种输电线路弧垂监测服务器，包括：发送模块、接收模块和计算模块；发送模块用于将设定的时间间隔和设定的速度发送给输电线路弧垂监测装置；接收模块用于接收该输电线路弧垂监测装置发送的倾角信息；计算模块用于根据上述速度、时间间隔和倾角信息绘制输电线路的模拟图，并根据该模拟图计算输电线路各点的弧垂。第三方面，本专利技术实施例还提供一种利用上述输电线路弧垂监测装置的监测方法，包括：启动输电线路弧垂监测装置；该输电线路弧垂监测装置已预先安装在待测输电线路的起点；输电线路弧垂监测装置按照服务器设定的速度沿待测输电线路移动；通过倾角传感器按照服务器设定的时间间隔采集待测输电线路的倾角信息；将倾角信息发送至服务器，以使服务器根据上述速度、时间间隔和倾角信息绘制待测输电线路的模拟图，并根据该模拟图计算待测输电线路各点的弧垂。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，服务器根据上述速度、时间间隔和倾角信息绘制待测输电线路的模拟图包括：服务器根据速度和时间间隔计算长度；每个长度分别对应倾角信息；服务器根据长度和对应倾角信息在模拟坐标系下绘制长度对应的线段；服务器根据线段的连线得到待测输电线路在模拟坐标系下的模拟图；服务器根据模拟图计算待测输电线路各点的弧垂包括：服务器绘制模拟图的首尾连线；服务器计算模拟图各点与首尾连线的垂直距离；服务器根据所述垂直距离计算待测输电线路各点的弧垂。本专利技术实施例带来了以下有益效果：弧垂监测装置通过在待测输电线路上按照设定的速度经过，并按照设定的时间间隔采集倾角信息，根据速度、时间间隔和倾角信息绘制待测输电线路的模拟图，并根据该模拟图计算待测输电线路各点的弧垂，测量的精度高，实现方式简单，不受地理位置、环境因素、水平张力等的影响，有利于弧垂的在线监测，并且服务器可以描绘出待测输电线路的模拟图，从而进行更加详细的在线分析。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的输电线路弧垂监测装置的使用示意图；图2为本专利技术实施例提供的输电线路弧垂监测装置的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的输电线路弧垂监测服务器的结构框图；图4为本专利技术实施例提供的输电线路弧垂监测方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的输电线路在模拟坐标系中的模拟示意图；图6为本专利技术实施例提供的模拟坐标系中弧垂的示意图。图标：100-监测装置；101-壳体；102-滚轮；1021-主动轮；1022-从动轮；203-微控制器；204-微型电机；205-倾角传感器；206-存储器；207-无线通信模块；301-发送模块；302-接收模块；303-计算模块。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
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【技术保护点】
一种输电线路弧垂监测装置，其特征在于，包括：壳体和与所述壳体连接的滚轮；所述壳体内设置有微控制器和与所述微控制器连接的微型电机、倾角传感器、存储器、电源模块和无线通信模块；所述滚轮至少包括一对主动轮和一对从动轮，分别设置于输电线路的上下两侧，所述一对主动轮的转动轴连线和所述一对从动轮的转动轴连线平行；所述微型电机用于驱动所述主动轮沿所述输电线路转动；所述倾角传感器用于按照服务器设定的时间间隔采集所述输电线路当前位置的倾角信息，所述倾角传感器的基准面垂直于所述主动轮的转动轴连线与所述从动轮的转动轴连线构成的平面；所述微控制器用于控制所述微型电机驱动所述主动轮按照服务器设定的速度转动；所述无线通信模块用于将所述倾角信息发送至所述服务器，以使所述服务器根据所述速度、所述时间间隔和所述倾角信息绘制所述输电线路的模拟图，并根据所述模拟图计算所述输电线路各点的弧垂。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路弧垂监测装置，其特征在于，包括：壳体和与所述壳体连接的滚轮；所述壳体内设置有微控制器和与所述微控制器连接的微型电机、倾角传感器、存储器、电源模块和无线通信模块；所述滚轮至少包括一对主动轮和一对从动轮，分别设置于输电线路的上下两侧，所述一对主动轮的转动轴连线和所述一对从动轮的转动轴连线平行；所述微型电机用于驱动所述主动轮沿所述输电线路转动；所述倾角传感器用于按照服务器设定的时间间隔采集所述输电线路当前位置的倾角信息，所述倾角传感器的基准面垂直于所述主动轮的转动轴连线与所述从动轮的转动轴连线构成的平面；所述微控制器用于控制所述微型电机驱动所述主动轮按照服务器设定的速度转动；所述无线通信模块用于将所述倾角信息发送至所述服务器，以使所述服务器根据所述速度、所述时间间隔和所述倾角信息绘制所述输电线路的模拟图，并根据所述模拟图计算所述输电线路各点的弧垂。2.根据权利要求1所述的输电线路弧垂监测装置，其特征在于，所述电源模块包括依次电连接的导线感应取电单元、整流滤波单元和储能电容；所述导线感应取电单元包括感应线圈，所述感应线圈通过固定环固定；所述输电线路从所述感应线圈内穿过。3.根据权利要求1所述的输电线路弧垂监测装置，其特征在于，所述无线通信模块包括GPRS单元和ZigBee无线单元；所述GPRS单元用于将所述倾角信息发送至服务器；所述ZigBee无线单元用于与具有ZigBee模块的手持机配对进行修改参数设置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的输电线路弧垂监测装置，其特征在于，所述主动轮和所述从动轮至少之一为绝缘凹槽轮。5.根据权利要求1-3中任一项所述的输电线路弧垂监测装置，其特征在于，所述监测装置以10-20cm/s的速度沿所述输电线路移动。6.根据权利要求1-3中任一项所述的输电线路弧垂监测装置，其特征在于，所述倾角传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑洪林，吕建，李峰，南新望，刘振，刘振海，周辉，徐淑威，张军，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司鄄城县供电公司，
类型：发明
国别省市：山东;37