一种用于线路覆冰负荷监测的方法及其传感装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110361126A(43)申请公布日2019.10.22(21)申请号201910740077.5(22)申请日2019.08.12(71)申请人中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心地址510663广东省广州市科学大道223号2号楼(72)发明人苏俊源王红星苏国磊杨跃光李文荣王敩青张予阳刘蔚盈(74)专利代理机构昆明今威专利商标代理有限公司53115代理人邱苡(51)Int.Cl.G01L5/10(2006.01)G01L5/04(2006.01)G01B7/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种用于线路覆冰负荷监测的方法及其传感装置(57)摘要本发明公开了一种用于线路覆冰负荷监测的方法，包括MCU采集力学传感器输出的数字量、计算得出张力、得出覆冰报警阈值、若超出报警阈值则将数据上传至后端、后端对张力数据进行覆冰厚度计算等步骤。本发明还公开了一种用于线路覆冰负荷监测的传感装置，包括传感部件、上连接部和下连接部件，所述传感部件包括一个中空的壳体，壳体内部内置有力学传感器，壳体上下部均留有与金具连接部连接的上连接部和与绝缘子连接部连接的下连接部件，所述上连接部和下连接部件使用一致的构造。本发明同时解决了传感器由于定制化无法批量备货的问题及不同塔位之间无法互相替换的问题，有效的提高运维的效率；同时批量备货必然价格会下调，具有一定的经济效益。CN110361126ACN110361126A权利要求书1/1页1.一种用于线路覆冰负荷监测的方法，其特征在于包括以下步骤：A)将力学传感器连接到绝缘子串上端；B)力学传感器受到输电电缆重力等力的作用时产生形变；C)力学传感器上内置的应变桥模拟量输出发生变化；D)应变桥输出模拟量通过放大电路进行放大；E)模拟量放大后进行A/D转换；F)MCU对采集返回的数字量进行力学计算，并输出张力值；G)根据公式R＝ρL/S式中：ρ表示金属导体的电阻率，L表示导体长度，S表示导体横截面积；通过测量电阻值，推算应变传感器的应变情况，从而经由计算可得出力学数值，计算公式式中σ为张力，R为电阻值，E为材料弹性模量，K为应变灵敏系数；H)初装时，传感装置根据调试人员给出的指令确认当前受张力值为初装力值，并记录保存于存储模块中；运维人员根据覆冰计算数据得出报警阈值，并设置到传感装置中，同时运维人员设置传感装置定时采集时间，每次采集完成后传感装置将当前受张力与初装受张力进行对比；I)若超出报警阈值则立刻将数据上传至后端；若不超过则根据后端设定选择上传或不上传，并继续保留初装张力值；J)后端对上送的张力数据进行覆冰厚度计算。2.一种用于线路覆冰负荷监测的传感装置，其特征在于：包括传感部件、上连接部和下连接部件，所述传感部件包括一个中空的壳体，壳体内部内置有应变传感器，壳体上下部均留有与金具连接部连接的上连接部和与绝缘子连接部连接的下连接部件，所述上连接部和下连接部件使用一致的构造；所述力学传感器由应变传感器、信号放大电路、模拟信号采集电路、A/D转换电路、MCU电路、存储模块组成，所述应变传感器、信号放大电路、模拟信号采集电路、A/D转换电路、MCU电路、存储模块依次序电连接，所述MCU电路设置有用于输出监测数据的通讯口；所述MCU电路存储并运行根据权利要求1所述的用于线路覆冰负荷监测的方法的步骤E)至J)的计算机程序。3.根据权利要求2所述的用于线路覆冰负荷监测的传感装置，其特征在于：所述上连接部和下连接部件采用螺纹式连接或螺栓式连接。2CN110361126A说明书1/5页一种用于线路覆冰负荷监测的方法及其传感装置技术领域[0001]本发明涉及一种用于线路覆冰负荷监测的方法及其传感装置,尤其是一种用于电力行业输电线路覆冰负荷监测的方法及其传感装置。背景技术[0002]输电线路覆冰容易导致电力事故的发生，影响线路的正常运行。[0003]输电线路覆冰会导致线路荷载过大，弧垂变大，融冰时导地线会发生跳跃，严重影响到线路的正常可靠运行。线路覆冰最直接的危害就是导地线、金具、塔身负载，随着覆冰厚度的不断增加架空线路的负荷也不断的增大，严重的会导致导地线断股/断裂、金具损坏、甚至可导致杆塔倒塌。[0004]目前针对线路覆冰一般通过力学法进行监测，常用的方法就是通过设置与塔身金具有相同连接结构的一体化力学传感器去替换绝缘子与杆塔之间的金具，以实现对绝缘子及线路负荷的实时监测。[0005]现用于监测覆冰的力学传感器其为一个一体化结构，拥有一个封闭的壳体，壳体内内置应变传感装置，壳体侧壁开具有与壳体内腔相通的进/出线口，壳体上下部位有与金具或绝缘子连接的一体成型结构，不可拆分。[0006]由于供电线路每座基塔