本发明专利技术公开了一种输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，包括微处理器、无线传输模块、监测终端、加速度传感器和MEMS位移传感器，加速度传感器、MEMS位移传感器均设置在被测线路上的导线线夹内，加速度传感器、MEMS位移传感器的传感信号接入微处理器的输入端，微处理器的输出端通过无线传输模块与监测终端通讯连接。本发明专利技术的装置，整套监测装置采用太阳能供电，适应多种复杂工况，保证监测装置在户外长期稳定工作，对于事故频发地带可以增加监测单元数量监测更多数据，对实时掌握输电线路的运行状况，对输电线路的脱冰跳跃的振动状态进行有效地监测，为输电线路长期运行和安全运作提供了更高效可靠的决策依据。更高效可靠的决策依据。更高效可靠的决策依据。
【技术实现步骤摘要】
输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置
[0001]本专利技术属于输电线路在线监测
，涉及一种输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置。
技术介绍
[0002]随着电力行业的飞速发展，输电线路成为电力输送中的重要环节，大部分输电线路都是长期处于野外环境，当冬季来临或是气温骤降使导线温度低于0℃、空气湿度较大时，极易在输电导线上形成覆冰，当覆冰在人工或自然脱冰中发生脱落时，容易引起输电导线的垂直跳跃和水平摆动，导致各相间线路之间间距缩小，容易引起闪络、跳闸等问题，并且在输电导线振动时，会导致其两端所受张力增加，造成金具、绝缘子以及输电铁塔的损坏，甚至发生倒塔等严重事故，对输电线路的运行安全造成严重影响。
[0003]随着科技的进步，越来越多的高科技产品运用在输电线路上，输电线路的工作方式和工作效率有所改变，准确实时的监测输电线路，可以及时确定导线振动情况，对导线振动情况进行实时的评估，可以有效预防导线脱冰振。因此，对输电线路振动情况进行在线监测具有重要意义。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，解决了现有技术中存在的输电线路振动数据难以实时监测上传，对输电线路的安全运行不能及时提供关键数据的问题。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是，一种输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，包括微处理器、无线传输模块、监测终端、加速度传感器和MEMS位移传感器，加速度传感器、MEMS位移传感器均设置在被测线路上的导线线夹内，加速度传感器、MEMS位移传感器的传感信号接入微处理器的输入端，微处理器的输出端通过无线传输模块与监测终端通讯连接。
[0006]本专利技术的输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，其特征还在于：
[0007]所述的微处理器、加速度传感器、MEMS位移传感器都与电源模块相连，电源模块内含电池并与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块包括太阳能板和用于为电池充电的充电器。
[0008]所述的加速度传感器、MEMS位移传感器各自通过RS485通信方式将感应信号传递至微处理器1。
[0009]所述的微处理器接收到所有的加速度传感器和MEMS位移传感器传递的感应信号时，进行滤波和ADC转换处理并计算加速度值和位移值，称为振动信息。
[0010]所述的微处理器通过RS485通信方式将振动信息传递至无线传输模块，无线传输模块通过Zigbee无线通信方式将振动信息传递至监测终端。
[0011]所述的被测导线上安装有至少一个导线线夹，导线线夹为两瓣铰接式结构，每一个导线线夹上部通过转轴铰接，下部通过螺栓紧固连接；导线线夹内壁固定有一个加速度
传感器和三个MEMS位移传感器，三个MEMS位移传感器分别设置在导线线夹内壁的底部和水平直径方向两边，该加速度传感器内嵌在底部的MEMS位移传感器的下方。
[0012]所述的MEMS位移传感器的内部结构是，包括顶棚，顶棚的下表面分别安装有顶层多晶硅、多晶硅悬臂梁、底层多晶硅，多晶硅悬臂梁的感应部分位于顶层多晶硅和底层多晶硅之间。
[0013]所述的顶棚用于对整个内部结构进行固定，顶层多晶硅和底层多晶硅分别形成了上、下电极，维持内部的电场。
[0014]本专利技术的有益效果是，通过加速度传感器和MEMS位移传感器实时感应输电线路的加速度和位移大小，并将感应到的振动加速度和位移信息通过无线传输方式实时地传送至监测终端，通过分析位移和加速度的检测结果，判断该条线路是否发生脱冰跳跃，对于即将发生脱冰情况可以做出提前预警。整套监测装置采用太阳能供电，适应多种复杂工况，保证监测装置在户外长期稳定工作，对于事故频发地带可以增加监测单元数量监测更多数据，对实时掌握输电线路的运行状况，对输电线路的脱冰跳跃的振动状态进行有效地监测，为输电线路长期运行和安全运作提供了更高效可靠的决策依据。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的监测装置的整体结构及原理示意图；
[0016]图2为本专利技术的监测装置中的一组传感器安装方式示意图；
[0017]图3为本专利技术的监测装置中MEMS位移传感器的内部结构示意图；
[0018]图4是本专利技术的监测装置中加速度传感器的受力结构示意图；
[0019]图5为本专利技术的监测装置一组传感器在单根被测导线上的安装位置示意图；
[0020]图6为本专利技术的监测装置多组传感器在四分裂导线上的加装位置示意图。
[0021]图中，1.微处理器，2.无线传输模块，3.监测终端，4.被测导线，5.电源模块，6.加速度传感器，7.太阳能充电模块，8.MEMS位移传感器，11.顶棚，12.底层多晶硅，13.晶硅悬臂梁，14.顶层多晶硅，15.螺栓，16.导线线夹。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0023]参照图1、图2、图3，本专利技术装置的整体结构是，包括微处理器1、无线传输模块2、监测终端3、三轴式的加速度传感器6和三轴式的MEMS位移传感器8，加速度传感器6、MEMS位移传感器8均设置在被测线路4上的导线线夹16内，加速度传感器6、MEMS位移传感器8的传感信号接入微处理器1的输入端，微处理器1的输出端通过无线传输模块2与监测终端3通讯连接；微处理器1、加速度传感器6、MEMS位移传感器8都与电源模块5相连，电源模块5内含电池并与太阳能充电模块7相连，太阳能充电模块7包括太阳能板和用于为电池充电的充电器，该充电器具有充满断电功能；太阳能充电模块7使得本专利技术的监测装置整体上能够保持长续航。
[0024]参照图2，为被测导线4上安装各个传感器的截面结构示意图，在被测导线4上安装有至少一个导线线夹16，导线线夹16为两瓣铰接式结构，每一个导线线夹16上部通过转轴铰接，下部通过螺栓15紧固连接，利用转轴和螺栓15一起将被测导线4环绕夹持在导线线夹
16中；导线线夹16内壁固定有一个加速度传感器6和三个MEMS位移传感器8，三个MEMS位移传感器8分别设置在导线线夹16内壁的底部和水平直径方向两边，该加速度传感器6内嵌在底部的MEMS位移传感器8的下方；MEMS位移传感器8采用内嵌式小模块结构，保证与被测导线4能够完全贴合，提高测量精度；如此共同监测，进一步提高测量精度和可靠性。
[0025]参照图3，MEMS位移传感器8的内部结构是，包括顶棚11，顶棚11的下表面分别安装有顶层多晶硅14、多晶硅悬臂梁13、底层多晶硅12，多晶硅悬臂梁13的感应部分位于顶层多晶硅14和底层多晶硅12之间。其中，顶棚11用于对整个内部结构进行固定，保证整体结构稳定；顶层多晶硅14和底层多晶硅12分别形成了上、下电极，维持内部的电场；当MEMS位移传感器8产生位移时，多晶硅悬臂梁13会产生振动，从而相对于上、下电极之间的电场产生波动，通过检测多晶硅悬臂梁13上的电压变化量，即可得出位移的数值大小。
[0026]上述的一套监测装置的结构称为一个监测单元，在每一个监测单元中包含了一组传感器，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，其特征在于：包括微处理器(1)、无线传输模块(2)、监测终端(3)、加速度传感器(6)和MEMS位移传感器(8)，加速度传感器(6)、MEMS位移传感器(8)均设置在被测线路(4)上的导线线夹(16)内，加速度传感器(6)、MEMS位移传感器(8)的传感信号接入微处理器(1)的输入端，微处理器(1)的输出端通过无线传输模块(2)与监测终端(3)通讯连接。2.根据权利要求1所述的输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，其特征在于：所述的微处理器(1)、加速度传感器(6)、MEMS位移传感器(8)都与电源模块(5)相连，电源模块(5)内含电池并与太阳能充电模块(7)相连，太阳能充电模块(7)包括太阳能板和用于为电池充电的充电器。3.根据权利要求1所述的输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，其特征在于：所述的加速度传感器(6)、MEMS位移传感器(8)各自通过RS485通信方式将感应信号传递至微处理器(1)。4.根据权利要求1所述的输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，其特征在于：所述的微处理器(1)接收到所有的加速度传感器(6)和MEMS位移传感器(8)传递的感应信号时，进行滤波和ADC转换处理并计算加速度值和位移值，称为振动信息。5.根据权利要求1所述的输电线路脱冰跳跃振动无线监测装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾林平，窦效禹，李欣，姬昆鹏，朱永灿，谢松林，王帅，舒新，
申请(专利权)人：国家电网有限公司西北分部中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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