CN105579858A - 动态实时传输线路监控器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态实时传输线路监控器、动态实时传输线路监控***、和动态实时传输线路监控的方法。动态实时传输线路监控器包括：可安装在传输线路上的外壳，该外壳包括基部部分、和连接到基部部分并连同所述基部部分一起限定外壳的空腔的盖部分；传感器，所述传感器被配置成实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动或者到最近物体的距离中的至少一个；和所述外壳的空腔中的天线，所述天线被配置成发送包括通过远离监控器的传感器实时感测的信息的信号。

Description

动态实时传输线路监控器

技术领域

本发明的实施例方面涉及一种动态实时传输线路监控器、动态实时传输线路监控***、和使用该监控器监控传输线路的方法。

背景技术

传输线路用于供应电力并可以跨越大距离。另外，传输线路的支持点之间的距离可以较大，(通过该支持点，传输线路可以下降或者凹陷)并且支持点之间的量可以基于不同因素改变，例如由于周围温度而造成的传输线路的温度、或者通过并加热传输线路的电流量、或者诸如刮风或者降水的环境因素。当传输线路下降一定量时，其会接触诸如树的物体，并且导致动力传输的中断。

因此，理想的是传输线路在空中的位置已知。另外，规则可以要求传输线路在空中的位置已知。一些技术已经用于预测或者估计传输线路在空中的位置，诸如基于利用直升飞机激光扫描的技术，和基于将通过传输线路的估计的电流量的前一天预测以及用于预测天气参数的之前收集的数据。然而，这种技术是静态而非动态的，并且没有得到基于实时测量的在空中的传输线路的实时位置。

发明内容

根据本发明实施例的一个方面，动态实时传输线路监控器包括被配置成外壳，所述外壳通过在其中的空腔容纳传输线路传导体、和传感器，所述传感器用于测量或者检测传输线路的特性，诸如温度、位置、电流、加速作用/振动、倾角、滚动、和/或到物体的距离。

根据本发明实施例的另一个方面，动态实时传输线路监控器被配置成发送诸如射频信号的信号，同时防止或者减小电晕放电。例如，信号可以被发送给另一个线路监控器或者监控站，并且可以包含与通过传输线路监控器测量或者感测的传输线路的特性有关的实时信息。

根据本发明实施例的另一个方面，动态实时传输线路监控器可安装在传输线路上并且通过传输线路的电流自我供电。

根据本发明实施例的另一个方面，动态实时传输线路监控器可经由热粘贴或者裸手技术安装在有效传输线路上。

根据本发明实施例的另一个方面，动态实时传输线路监控***包括具有如上所述的方面和属性的动态实时传输线路监控器，并且被配置成将与传输线路的一个或多个属性(例如温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动、和/或到物体的距离)有关的信息实时发送给另一个传输线路监控器或者监控站中的至少一个。

根据本发明实施例的另一个方面动态实时传输线路监控的方法包括安装动态实时传输线路监控器，动态实时传输线路监控器在传输线路上具有如上所述的方面和属性，并且实时远程监控与传输线路有关的从监控器传输的信息。

根据本发明的一个示例性实施例，动态实时传输线路监视器包括：外壳，所述外壳能够安装在传输线路上，所述外壳包括：基部部分；和盖部分，所述盖部分连接到所述基部部分并连同所述基部部分限定所述外壳的空腔，所述盖部分或者所述基部部分中的至少一个能够相对另一个在所述外壳的打开位置和所述外壳的关闭位置之间移动，在所述打开位置中传输线路的长度能够被容纳在所述空腔中，在所述关闭位置中所述传输线路的长度被保持在所述空腔中；传感器，所述传感器被配置成实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动、或者到最近物体的距离中的至少一个；和天线，所述天线在所述外壳的空腔中，所述天线被配置成发送包括通过远离所述监控器的传感器实时感测的信息的信号。

盖部分可以包括半导体材料。在一个实施例中，盖部分的无线波被阻挡处的厚度少于半导体材料的趋肤深度的十分之一。在一个实施例中，半导体材料具有大约10-20kohm/cm2的电阻率，而盖部分具有大约0.125英寸的厚度。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控器还包括第一对准部分和第二对准部分，第二对准部分与第一对准部分相对应并被配置成接合第一对准部分，用于对准基部部分上的盖部分。第一对准部分可以包括朝向盖部分延伸的锥形突起，而第二对准部分可以包括凹部，凹部具有与突起的形状相对应的形状用于将突起容纳在其中。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控器通过传输线路的电流供电。

传感器可以包括激光雷达传感器、激光传感器、温度传感器或者加速计中的至少一个。

在一个实施例中，传感器包括温度传感器，而动态实时传输线路监控器还包括与传输线路相接触的靶标部分，温度传感器被配置成感测靶标部分的温度。靶标部分可以包括具有控制的黑度的铝靶标，用于精确的温度测量，例如黑色阳极化。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控器还包括：移动螺栓，和保持件部分，所述保持件部分与移动螺栓接合并包括偏压机构，所述偏压机构朝向打开位置偏压外壳，所述保持件部分能够在移动螺栓旋转时下降以使外壳移动到关闭位置，并且在所述外壳处于关闭位置之后，所述保持件部分还能够在移动螺栓进一步下降时保持传输线路。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控器还包括电子组件，所述电子组件在所述外壳中并被配置成从传感器接收信息和使天线发送包括所述信息的信号。

根据本发明另一个示例性实施例，动态实时传输线路监控***包括：动态实时传输线路监控器，所述动态实时传输线路监控器包括：能够安装在传输线路上的外壳；传感器，所述传感器被配置成实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动或者到最近物体的距离中的至少一个；和所述外壳的空腔中的天线，所述天线被配置成发送包括通过远离监控器的传感器实时感测的信息的信号；和远程接收装置，所述远程接收装置接收来自动态实时传输线路监控器的信号。

远程接收装置可以包括监控站或者另一个动态实时传输线路监控器中的至少一个。

远程接收装置可以包括计算机，计算机用以积累来自传感器的数据和利用从传感器积累的数据、本地气象数据、和确定的算法计算传输线路的临界跨距的实时动态传输线路额定值。

计算机可以利用积累的数据和下一天的天气预报计算用于下一天的传输线路的最大线路额定值。

***可以被配置成基于感测的到最近物体的距离或者计算的实时动态传输线路额定值中的至少一个采取修正动作。

根据本发明另一个示例性实施例，动态实时传输线路监控的方法包括：在传输线路上设置动态实时传输线路监控器；利用动态实时传输线路监控器的传感器实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动、或者到最近物体的距离中的至少一个；和将信号实时传输至远程接收装置，所述信号包括利用传感器感测的信息。

将所述动态实时传输线路监控器设置在所述传输线路上可以包括当传输线路有效时将动态实时传输线路监控器安装在传输线路上。将动态实时传输线路监控器安装在传输线路上还可以包括利用热粘贴或者裸手将所述动态实时传输线路监控器安装在所述传输线路上。

在一个实施例中，所述动态实时传输线路监控器包括外壳，所述外壳包括基部部分和连接到所述基部部分并连同所述基部部分一起限定外壳的空腔的盖部分，并且所述盖部分或者所述基部部分中的至少一个能够相对另一个在所述外壳的打开位置和所述外壳的关闭位置之间移动，在打开位置中所述盖部分和所述基部部分间隔开，和其中将所述动态实时传输线路监控器安装在所述传输线路上包括：当所述外壳处于打开位置时，将所述盖部分和所述基部部分之间的传输线路的长度***到所述空腔中；和使所述盖部分或者所述基部部分中的至少一个相对于另一个移动到所述关闭位置以将所述传输线路的长度保持在所述空腔中。

传感器可以包括激光雷达传感器、激光传感器、温度传感器或者加速计中的至少一个。

远程接收装置可以包括监控站或者另一个动态实时传输线路监控器中的至少一个。

在一个实施例中，将动态实时传输线路监控器设置在传输线路上包括将动态实时传输线路监控器设置在传输线路的临界跨距上，和所述方法还包括利用本地气象数据和确定的算法计算实时动态传输线路额定值。

所述方法还可以包括利用通过动态实时传输线路监控器和下一天的天气预报测量的数据计算下一天的传输线路的最大线路额定值。

所述方法还可以包括基于感测的到最近物体的距离或者计算的实时动态传输线路额定值采取修正动作。

附图说明

本发明的上述及其它特征、方面和优点将参照以下描述、所附权利要求和附图而被更好地了解，其中：

图1是根据本发明实施例的动态实时传输线路监控器的仰视立体图；

图2是图1的传输线路监控器的仰视图；

图3是沿线3-3截取的图1的传输线路监控器的侧剖视图；

图4是图1的被显示安装在传输线路上的传输线路监控器的仰视立体图；

图5是图1的被显示处于打开位置的传输线路监控器的侧视图；

图6是图1的被显示处于打开位置的传输线路监控器的主视图；

图7是图1的传输线路监控器的俯视立体图；

图8是图1的传输线路监控器的外壳的基部部分的俯视立体图；

图9是图8的基部部分的仰视立体图；

图10是图1的传输线路监控器的外壳的盖部分的俯视图；

图11是图10的外壳的盖部分的侧立体图；

图12是沿线12-12截取的图10的盖部分的主剖视图；

图13是图1的传输线路监控器的外壳的下部非传导部分的俯视立体图；

图14是图13的下部非传导部分的仰视立体图；

图15是图1的传输线路监控器的外壳的上部非传导部分的俯视立体图；

图16是图15的上部非传导部分的仰视立体图；

图17是图1的传输线路监控器的保持件的俯视立体图；

图18是图1的传输线路监控器的电子组件的分解俯视立体图；

图19A和19B分别是图1的传输线路监控器的温度感测靶标的俯视和侧视图；

图20是根据本发明实施例的安装在传输线路上的动态实时传输线路监控器的示意图；

图21A和21是分别图示了根据本发明实施例的安装在传输线路上的动态实时传输线路监控器的滚动和倾角的示意性视图；

图22是根据本发明另一个实施例的动态实时传输线路监控***的示意图；

图23是显示根据本发明实施例的动态实时传输线路监控方法的任务的流程图；和

图24是显示根据本发明另一个实施例的动态实时传输线路监控方法的任务的流程图。

具体实施方式

在下文的详细说明中，通过图解的方式显示并说明了本发明的一些示例性实施例。本领域的技术人员将认识到，说明的示例性实施例可以在不背离本发明的精神和保护范围的情况下以多种方式被修改。因此，附图和描述将本质上被认为是示例性的，而不是限制性的。

参照图1到4，根据本发明实施例的动态实时传输线路监控器100包括外壳102，外壳102具有内部空腔104。传输线路监控器100可被安装在传输线路10上(例如见图5)并且还包括一个或多个传感器110和天线112，一个或多个传感器110被配置成实时感知温度、位置、电流、加速/振动、倾角、滚动、或者传输线路10到物体的距离中的至少一个，天线112被配置成发送包括通过远离传感器110传输线路监控器100实时感测的信息的信号。

一个或多个传感器110被配置成实时感知温度、位置、电流、加速、倾角、滚动或者传输线路10到物体15的距离中的至少一个。在一个实施例中，一个或多个传感器110包括用于测量振动频谱或者倾角和传输线路10的滚动的加速计113。在一个实施例中，加速计113是微型机电***(MEMS)加速计。在一个实施例中，一个或多个传感器110包括被配置成测量传输线路10的温度的温度传感器114。在一个实施例中，温度传感器114测量传输线路10的位于外壳102的空腔104中的位置处的温度。温度传感器114可以是热电偶或者红外温度测量装置。在一个实施例中，一个或多个传感器110包括被配置成测量到诸如最近的物体的物体15的距离的距离传感器115。在一个实施例中，距离传感器115是测量到物体15(例如最近的物体)的距离的激光雷达传感器。在一个实施例中，一个或多个传感器110包括被配置成测量外壳102外部的周围温度的周围温度传感器116。周围温度传感器116可以是红外温度测量装置。在一个实施例中，传输线路监控器100包括温度传感器114、距离传感器115、加速计113和周围温度传感器116中的每一个。然而，在其它实施例中，上述说明的传感器可能不存在于传输线路监控器100中。另外，本发明不局限于上述说明的传感器，并且在其它实施例中，传输线路监控器100可以包括被配置成感测、测量、或者检测传输线路10的特性或者环境特性的任何其它适合的传感器或装置。

天线112被配置成发送包括通过远离传输线路监控器100的一个或多个传感器110实时感测的信息的信号。在一个实施例中，天线112实时远离传输线路监控器100传输无线波信号，并且可以包括由FR4复合材料或者偶极天线或者另一个适合的天线制成的电路板。然而，本发明不局限于此，并且在其它实施例中，天线112可以用于实时传输包括通过远离传输线路监控器100的一个或多个传感器110感测的信息的信号的任何其它适合的装置。

外壳102包括基部部分120和盖部分140。盖部分140连结到基部部分120并连同基部部分120一起限定外壳102的空腔104。另外，盖部分140或者基部部分120中的至少一个可相对于另一个在外壳102的打开位置和外壳102的关闭位置(见图1)之间移动，在打开位置中，一段传输线路10可通过基部部分120和盖部分140之间的间隙108被容纳在外壳102的空腔104中或者从空腔104中移除，而在关闭位置中，该段传输线路10被保留在空腔104中。

在一个实施例中，传输线路监控器100包括在基部部分120和盖部分140之间接合的移动螺栓105，用于在打开位置和关闭位置之间移动外壳102。另外，在一个实施例中，传输线路监控器100包括连结移动螺栓105的保持件106，在外壳102处于关闭位置之后保持件106持续下降以将传输线路10保持在空腔104中，使得外壳可以移动到关闭位置，并且可以通过仅旋转单个移动螺栓105将传输线路监控器100固定在传输线路10的适当的位置上。当利用热粘贴或者裸手技术使传输线路10有效时，移动螺栓105和保持件106允许传输线路监控器100容易地安装在传输线路10上。在一个实施例中，当利用热粘贴或者裸手技术使传输线路10有效时，移动螺栓具有诸如5/8英寸的大尺寸以辅助传输线路监控器100的安装。

在一个实施例中，传输线路监控器100还包括第一对准部分132和与第一对准部分132相对应并被配置成接合第一对准部分132的第二对准部分134，用于对准基部部分120上的盖部分140。在一个实施例中，第一对准部分132是朝向盖部分140延伸的锥形突起，而第二对准部分134是具有与突起的形状相对应的形状的凹部，用于将突起容纳在其中。然而，本发明不局限于此，并且在其它实施例中，第一和第二对准部分132和134可以具有用于对准基部部分120上的盖部分140的任何其它适合的结构。此外，在一个实施例中，传输线路监控器100包括反旋转柱135，反旋转柱135被配置成相对于基部部分120保持盖部分140的倾斜对准。在一个实施例中，反旋转柱135由聚氯乙烯(PVC)管(例如1/2英寸的PVC管)制成。然而，本发明不局限于此，并且在其它实施例中，反旋转柱135可以由任何其它适合的材料制成。

参照图8和9，基部部分120包括基本上闭合的底侧121和开口上侧122。在一个实施例中，基部部分120具有前侧123a和后侧123b大致平直且第一端部124a和第二端部124b为圆形的椭圆形形状。基部部分120还可以在底侧121和上侧122之间沿着前侧123a和后侧123b以及第一端部124a和第二端部124b为圆形。然而，本发明不局限于上述说明的基部部分120的形状，并且在其它实施例中，基部部分120可以具有任何其它适合的形状。基部部分120的内空腔125被限定在前侧123a和后侧123b与第一端部124a和第二端部124b之间。第一开口126a和第二开口126分别形成在第一端部124a和第二端部124b处，并且在其中容纳传输线路10的一部分。在一个实施例中，第一开口126a和第二开口126b中的每一个都具有大致半圆形形状，该半圆形形状具有与最大传输线路10的半径相对应的半径。基部部分120包括在第一开口126a和第二开口126b之间的托架部分127，该托架部分容纳传输线路10并具有大致半圆形形状，该半圆形形状具有与最大传输线路10的半径相对应的半径。在一个实施例中，托架部分127可以具有凹入的容纳表面，如图8中所示。基部部分120包括穿过底侧121容纳移动螺栓105的开口128a，并且还可以包括在底侧121的外侧处包围开口128a的凹部128b，例如容纳移动螺栓105的头部。在一个实施例中，基部部分120可以包括在上侧122处表面***周围的多个紧固件孔129。此外，基部部分120可以包括通过底侧121的开口129a和129b，距离传感器115和周围温度传感器116通过开口129a和129b被暴露。在一个实施例中，基部部分120由铝诸如通过铸造或者机械加工制成。然而，本发明不局限于此，并且，在其它实施例中，基部部分120可以由任何其它适合的材料制成。

参照图10到12，盖部分140包括基本上闭合的顶侧141和开口下侧142。在一个实施例中，开口下侧142具有与基部部分120的开口上侧122的周边形状基本上相对应的周边形状。即，在一个实施例中，盖部分140具有在前侧143a和后侧143b大致平直且在第一端部144a和第二端部144b处为圆形的椭圆形形状。盖部分140还可以在顶侧141和下侧142之间沿着前侧143a和后侧143b以及第一端部144a和第二端部144b为圆形。然而，本发明不局限于上述说明的盖部分140的形状，并且在其它实施例中，盖部分140可以具有任何其它适合的形状。盖部分140的内部空腔145被限定在前侧143a和后侧143b与第一端部144a和第二端部144b之间。盖部分140的内部空腔145和基部部分120的内部空腔125一起构成外壳102的空腔104。开口146分别形成在第一端部144a和144b处，并且在其中容纳传输线路10的一部分。在一个实施例中，开口146中的每一个都具有大致半圆形形状，该大致半圆形形状具有与最大传输线路10的半径相对应的半径。上侧141包括沿着从第一端部144a朝向第二端部144b向上延伸至上侧141的最高部分的倾斜或者锥形部分148，用于在空腔145中提供容纳天线112的空间。在一个实施例中，倾斜或者锥形部分148具有平缓的倾斜度或者锥度，该平缓倾斜度或者锥度具有1英寸直径的曲率或者更大。在一个实施例中，盖部分140可以包括在下侧142的***周围的多个紧固件孔149。

盖部分140由半导体材料制成，使得通过盖部分140防止或者基本上防止电晕放电时，来自天线112的无线波可以穿过盖部分140。在一个实施例中，传输线路监控器100在500kV下没有电晕放电。在一个实施例中，盖部分140由ABS/PVC热塑性塑料制成。在一个实施例中，盖部分140的厚度t1(见图12)可以小于半导体材料的完全阻挡无线波的趋肤深度的十分之一，其中趋肤深度是半导体材料的电阻率的函数。在一个实施例中，盖部分由具有大约0.125英寸的厚度的ABS/PVC热塑性塑料制成。半导体材料可以具有大约10-20kohm/cm²的电阻率。

在一个实施例中，传输线路监控器100还包括外壳102的基部部分120和盖部分140之间的非传导性内部部分150。非传导性内部部分150包括容纳位于外壳102的空腔104中的一段传输线路10的管状部分或者通道155(见图1)。在一个实施例中，非传导性内部部分150包括基部部分120的空腔125中的下部非传导性内部部分151和盖部分140的空腔145中的上部非传导性内部部分152。

参照图13和14，在一个实施例中，下部非传导性内部部分151包括前横向部分153a、后横向部分153b和下通道部分154。在一个实施例中，下部非传导性内部部分151具有与基部部分120的开口上侧122的周边形状基本上相对应的周边形状。即，在一个实施例中，下部非传导性内部部分151具有前侧和后侧为大致平直而第一端部和第二端部为圆形的椭圆形形状。然而，本发明不局限于上述说明的下部非传导性内部部分151的形状，并且在其它实施例中，下部非传导性内部部分151可以具有任何其它适合的形状。下通道部分154沿着下部非传导性内部部分151的长度延伸并具有大致半圆形形状，该大致半圆形形状具有与最大传输线路10的半径相对应的半径。在一个实施例中，第一对准部分132位于前横向部分153a的上表面上并是朝向上部非传导性内部部分152延伸的锥形突起。前横向部分153a具有开口155a，移动螺栓105在与基部部分120的开口128a相对应的位置处通过开口128a。前横向部分153a还可以具有诸如带螺纹孔的开口155b，抗旋转柱135被容纳(例如螺纹接合)在开口155b中。另外，开口155c在与基部部分120的托架部分127相对应的位置处穿过下通道部分154形成。在一个实施例中，下部非传导性内部部分151可以包括在前横向部分153a和后横向部分153b的***周围的多个紧固件孔155，并且下部非传导性内部部分151可以经由紧固件通过基部部分120的紧固件孔155和紧固件孔129被紧固至基部部分120。

参照图15和16，在一个实施例中，上部非传导性内部部分152包括前横向部分156a、后横向部分156b和上通道部分157。在一个实施例中，上部非传导性内部部分152具有与盖部分140的开口下侧142的周边形状基本上相对应的周边形状。即，在一个实施例中，上部非传导性内部部分152具有前侧和后侧为大致平直且第一和第二端部为圆形的椭圆形形状。然而，本发明不局限于上述说明的上部非传导性内部部分152的形状，并且在其它实施例中，上部非传导性内部部分152可以具有任何其它适合的形状。上通道部分157沿着上部非传导性内部部分152的长度延伸并且具有大致半圆形形状，该大致半圆形形状具有与最大传输线路10的半径相对应的半径。上部非传导性内部部分152的上通道部分157和下部非传导性内部部分151的下通道部分154一起构成非传导性内部部分150的通道155。在一个实施例中，第二对准部分134位于前横向部分156a的下表面处，并是具有与第一对准部分132的锥形突起基本上相对应的形状的凹部，用于在其中容纳第一对准部分132，以对准基部部分120上的盖部分140。第二对准部分134的凹部面对下部非传导性内部部分151并可以形成在从前横向部分156的上侧突出的空心圆锥体形状突起134内部。前横向部分156a具有开口158a，移动螺栓105在与下部非传导性内部部分151的开口155a相对应的位置处通过开口158a。前横向部分156a还具有开口158b，抗旋转柱135容纳在开口158b中。另外，抗旋转柱止动部136(见图7)容纳在开口158b中。开口158b可以由从前横向部分156a的上侧延伸的凸缘部分包围，如图15中所示。另外，开口158c在与保持件106的托架部分187相对应的位置处穿过上通道部分157形成，将在这里随后说明。上部非传导性内部部分152还可以包括用于将天线112例如经由天线座架托架118紧固到上部非传导性内部部分152的紧固件孔158(见图7)。在一个实施例中，上部非传导性内部部分152可以包括在前横向部分156a和后横向部分156b的***周围的多个紧固件159，并且上部非传导性内部部分152可以经由紧固件通过盖部分140的紧固件孔159和紧固件孔149被紧固至盖部分140。

在一个实施例中，非传导性内部部分150由玻璃纤维例如通过铸造制成。在一个实施例中，例如，非传导性内部部分150由具有1/32英寸的研磨纤维的乙烯基酯树脂制成。然而，本发明不局限于此，并且，在其它实施例中，非传导性内部部分150可以由铸造高温聚合体、玻璃填充尼龙或者任何其它适合的材料制成。

参照图7和17，在一个实施例中，保持件106包括保持件板180和诸如压缩弹簧的一个或多个偏压构件182。保持件106与移动螺栓105接合并经通过移动螺栓105的旋转而下降以使外壳102移动到关闭位置，并且在外壳102处于关闭位置之后基于移动螺栓105的进一步旋转而持续下降以保持传输线路10。因此，外壳102可以移动到关闭位置而传输线路监控器100可以仅通过单个移动螺栓105的旋转而被有效且容易地固定在传输线路10上的位置处。在一个实施例中，保持板180包括主体部分183和从主体部分183向下突出的管状部分185。管状部分185具有开口186，移动螺栓105被容纳在开口186中。保持板180还包括保持与基部部分120的托架部分127相对的传输线路10的托架部分187。在一个实施例中，保持板180由铝例如通过铸造或者机械加工制成。然而，本发明不局限于此，并且在其它实施例中，保持板180可以由任何其它适合的材料制成。

保持件106还包括与螺纹孔105a中的移动螺栓105在其上端螺纹接合的螺纹构件190。保持件106还包括固定到非传导性内部部分152的上侧的保持盖188，并且提供用于保持板180的上止动件。一个或多个偏压构件182抵靠保持盖188偏压保持板180。在一个实施例中，开口186可以在开口186上部处具有容纳螺纹构件190的头部的凹部(例如孔)。类似地，开口186可以在开口186的下部处具有凹部(例如孔)并且容纳移动螺栓105的上端。当移动螺栓105相对于螺纹构件190旋转时，由于一个或多个偏压构件182抵靠保持盖188偏压保持板180，保持板180向下移动，并且盖部分140连同保持板180一起向下移动。依此方式，移动螺栓105可以旋转直到外壳102处于关闭位置为止。外壳102处于关闭位置之后，移动螺栓105还可以抵抗一个或多个偏压构件182的偏压作用力旋转，例如压缩压缩弹簧，以使保持板180向下进一步移动并相对传输线路10保持托架部分187。一个或多个偏压构件朝向打开位置偏压外壳102，并且当移动螺栓105沿相反的方向旋转时，一个或多个偏压构件182向上推动保持板180。

参照图18，在一个实施例中，电子组件170包括电子外壳171和构成传输线路监控器100的计算机的一个或多个电路组件，该计算机被配置成接收和操作通过一个或多个传感器110发送的信息并产生从天线112传输的包含所述信息的信号。在一个实施例中，电子外壳171容纳一个或多个电路组件并且用盖172和垫圈173密封。在一个实施例中，一个或多个电路组件包括第一电路组件174a、第二电路组件174b、第三电路组件174c和第四电路组件174d。在一个实施例中，第一电路组件174a是电子组件170的主电路组件并且可以构成计算机。第二电路组件174b可以是用于天线112的子板组件并且可以经由安装架175被安装在电子外壳171中。第三和第四电路组件174c和174d可以是分别与温度传感器114和周围温度传感器116相对应的温度传感器电路组件。在一个实施例中，电子外壳171容纳距离传感器115并具有穿过电子外壳171的底侧形成的开口171a，距离传感器115通过开口171a被暴露。电子组件170可以包括将距离传感器115安装在电子外壳171中的距离传感器安装架178和例如O形环的垫圈176，从而使开口171a不受气候影响。电子外壳171还可以容纳周围温度传感器116并且具有穿过电子外壳171的底侧形成的开口171b(见图3)，周围温度传感器116通过开口171b暴露。此外，电子外壳171可以容纳温度传感器114，而盖172可以具有开口172a，温度传感器114通过开口172a暴露。在一个实施例中，电子组件170包括缆线177，缆线177在电子外壳171外部通到天线112以与天线112通信。在一个实施例中，电子外壳171和盖172由铝例如通过铸造或者机械加工制成。然而，本发明不局限于此，并且在其它实施例中，电子外壳171和盖172可以由任何其它适合的材料制成。

在一个实施例中，传输线路监控器100还包括用于为诸如电子组件170或者计算机的传输线路监控器100供电的电流互感器192和使用传输线路10的电流的一个或多个传感器110。因此，传输线路监控器100可以经由传输线路10的电流自我供电。电流互感器192可以被容纳在电流互感器外壳194中。此外，在一个实施例中，传输线路10的电流可以利用电流互感器测量。在一个实施例中，传输线路监控器100包括电子开关和位置电阻器。

在一个实施例中，传输线路监控器100包括温度感测靶标195、温度感测靶标的温度通过温度传感器114测量。温度感测靶标195与传输线路10接触使得温度感测靶标195的温度与传输线路10的温度相同或基本上相同。在一个实施例中，温度感测靶标195被配置如图19A和19B中所示。即，在一个实施例中，温度感测靶标195包括凹入的接触表面196和与接触表面196相对的靶标表面198，凹入的接触表面196具有与传输线路10的半径相对应的曲率半径。例如，在一个实施例中，其中传输线路监控器100被配置成安装在具有2英寸直径的传输线路传导体上，接触表面具有1英寸的半径。在一个实施例中，温度感测靶标195由铝制成并且至少在靶标表面198的温度传感器114测量温度的位置处被电镀黑色。与直接测量传输线路10的表面温度相比，靶标表面198由于黑色阳极化而具有一个或近似一个的黑度，从而辅助精确的温度测量。

参照图20，根据本发明的实施例，动态实时传输线路监控器100被显示安装在传输线路10上。在一个实施例中，传输线路监控器100可以沿着传输线路10被安装在通过一对塔架12支撑的位置处。例如，如图20所示，传输线路监控器100可以安装在距离塔架12等间距或者基本上等间距的位置处的传输线路10上。传输线路10下方的最近物体15(例如树或者地面)被检测，并且到物体15的距离d1通过传输线路监控器100测量。根据本发明的实施例，传输线路监控器100是小且轻质的，例如大约16.5英寸长和少于25磅，进一步帮助传输线路监控器100容易地安装在传输线路10上。

参照图21A和21B，根据本发明的实施例，示出了安装在传输线路上的动态实时传输线路监控器100的滚动和倾角。在一个实施例中，传输线路监控器100经由上面描述的加速计113(例如MEMS加速计)检测和/或测量滚动量(见图21A)。此外，在一个实施例中，传输线路监控器100经由加速计113检测和/或测量倾角量(见图21B)。由于传输线路监控器100安装在传输线路10上的一定位置处，传输线路10的在该位置处(传输线路监控器100安装的位置处)的滚动和倾角可以通过测量的传输线路监控器100的滚动和倾角来获得。传输线路10的滚动和倾角可以由例如刮风或者降水所引起。

参照图22，根据本发明另一个实施例的动态实时传输线路监控***200包括多个动态实时传输线路监控器210和监控站220。动态实时传输线路监控器210中的每一个可以具有如上面描述的动态实时传输线路监控器100的相同或者类似的结构。在一个实施例中，传输线路监控器210可以沿着通过塔架12支撑的相同的传输线路10安装在不同位置处，如图22所示。然而，本发明不局限于此，并且在另一个实施例中，至少两个传输线路监控器210可以安装在单独的传输线路10上。动态实时传输线路监控器210中的每一个包括一个或多个传感器110，传感器110被配置成实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动或者传输线路10到传输线路10下方的最近物体15(例如树或者地面)的距离中的至少一个。在一个实施例中，传输线路监控器210可以被配置成发送包含通过传输线路监控器210的一个或多个传感器感测的传输线路10的特性的信息的信号到监控站220和/或到另一个传输线路监控器210。即，传输线路监控器210中的一个可以将信号发送到另一个传输线路监控器210，例如最近的一个传输线路监控器210。依此方式，传输线路监控器210可以跨越大距离将信号转继到监控站220。此外，传输线路监控器210可以彼此连通信息。监控站220可以包括被配置成分析和存储来源于一个或多个传输线路监控器210的信息的计算机,以及产生显示信息的屏幕印刷。在一个实施例中，传输线路监控器210中的每一个都可以例如经由监控站220被远程编程。根据本发明的另一个实施例，动态实时传输线路监控***200可以仅包括一个动态实时传输线路监控器210和监控站220，并且一个传输线路监控器210将包含通过传输线路监控器210的一个或多个传感器感测的传输线路10的特性的信息的信号发送到监控站220。

参照图23，显示了根据本发明实施例的动态实时传输线路监控方法300的任务。当方法300在这里相对于上面描述的动态实时传输线路监控器100和/或动态实时传输线路监控***200被说明时，方法300或者至少方法300的一些任务可以利用根据本发明其它实施例的动态实时传输线路监控器和/或动态实时传输线路监控***执行。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控方法300包括将动态实时传输线路监控器100安装在传输线路10上的任务310。传输线路监控器100安装在传输线路10的诸如具有适合的直径和电压的铝导体的导体的一段上。例如，传输线路10可以是2英寸直径的导体并可以具有100kV的电压。然而，本发明的实施例不局限于此。在任务310中，当外壳102处于打开位置时，传输线路监控器100安装在传输线路10上，使得传输线路10的长度被容纳在空腔104中，并且更具体地，在传输线路监控器100的通过间隙108的通道155中(见图6)。由于根据本发明实施例的传输线路监控器100的结构，当传输线路10利用裸手或者热粘贴技术有效时，传输线路监控器100可以安装在传输线路10上。

在一个实施例中，方法300包括将传输线路监控器100的外壳102移动到关闭位置以将传输线路监控器100保持在该段传输线路10上的任务320。在一个实施例中，任务320包括相对于盖部分140或者基部部分120中的至少一个移动盖部分140或者基部部分120中的另一个到外壳102的关闭位置，以将该段传输线路10保持在空腔104中，并且更具体地，保持在通道155中。在任务320中，移动螺栓105被转向以相对于盖部分140或者基部部分120中的至少一个将盖部分140或者基部部分120中的另一个移动到外壳102的关闭位置。在一个实施例中，当外壳102处于关闭位置之后，移动螺栓105被进一步转向，使得保持件106接合传输线路10上的传输线路监控器100。因此，传输线路监控器100可以被保持在传输线路10上的固定位置处。相对于以上任务310所述，当传输线路10利用裸手或者热粘贴技术而有效时，传输线路监控器100的外壳102可以移动到关闭位置以保持传输线路监控器100在该段传输线路10上。

在一个实施例中，方法300包括利用传输线路10的电流为传输线路监控器100供电的任务330。传输线路监控器100可以包括用于利用传输线路10的电流为传输线路监控器100的计算机和传感器供电的电流互感器。因此，传输线路监控器100可以经由传输线路10的电流自我供电。在一个实施例中，传输线路10的电流被测量，而电流互感器可以用于测量传输线路10的电流。在一个实施例中，传输线路监控器100包括电子开关，当传输线路监控器100经由电流互感器和传输线路10的电流被供电后，开关使得电流互感器测量传输线路10的电流。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控方法300还包括实时感测传输线路10的温度的任务340。传输线路10的温度通过温度传感器114在传输线路10的位于空腔104中(并且更具体地外壳102的通道155中)的位置处被测量。温度传感器114可以是热电偶或者红外温度测量装置。在一个实施例中，温度传感器114测量与传输线路10接触的温度感测靶标195的温度，使得温度感测靶标195的温度与传输线路10的温度相同或者基本上相同。在一个实施例中，温度感测靶标195是电镀黑色并至少在靶标表面198的温度传感器114测量温度的位置处具有一个或者近似一个的黑度，从而可以获得精确的温度测量。

在一个实施例中，方法300包括实时感测振动、加速、倾角、和/或传输线路10的滚动的任务350。在一个实施例中，传输线路10的振动频率谱和/或倾角和滚动利用加速计113测量，加速计113可以是MEMS加速计。例如，加速计113可以在传输线路振动的位置处测量频谱，该位置可以是由风所引起的急性振动或者低幅度风吹振动，这些振动会导致传输线路10疲劳。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控方法300还包括实时感测传输线路10到最近物体的距离的任务360。传输线路监控器100可以用于检测和测量到传输线路监控器100下方的诸如树、地面或者任何其它物体的最近物体15(见图20)的距离d1。利用距离传感器115实时测量距离d1，距离传感器115可以是激光雷达传感器。例如，距离d1可以由于风、降水、周围温度或者传输线路10的温度而实时改变，从而在例如由通过传输线路10的强电流所引起传输线路10的升高温度下可以造成下陷。

在一个实施例中，方法300包括将信号传输至监控站220的任务370。包括通过一个或多个传感器110感测的信息的信号从传输线路监控器10通过天线112实时传输。在一个实施例中，天线112传输无线波信号至监控站220。根据本发明的实施例，由于传输线路监控器100的结构，当来自天线112的电晕放电被防止或者基本上防止时，信号从天线112有效地传输。监控站220或者控制中心可以是被配置成从传输线路监控器100的天线112接收信号的任何适合的站点。在一个实施例中，传输线路监控器100可以发送信号到多于一个的监控站220。

在一个实施例中，方法300包括将信号传输到另一个传输线路监控器的任务380。包括通过一个或多个传感器110感测的信息的信号从传输线路监控器10通过天线112实时传输。在一个实施例中，信号从一个传输线路监控器100传输到一个或多个其它传输线路监控器100。例如，信号可以从第一传输线路监控器100被传输到安装在与第一传输线路监控器100相同的传输线路10上或者在一个或多个其它传输线路10上的一个或多个第二传输线路监控器100。进而，第二传输线路监控器100中的每一个都可以发送包括通过第一传输线路监控器100的信息以及通过第二传输线路监控器100感测的信息的信号。依此方式，沿着一个或多个传输线路在不同位置上感测的大量信息可以在大距离范围内通信到一个或多个监控站220。此外，在一个实施例中，信号可以从一个传输线路监控器100传输到一个或多个其它传输线路监控器100，以及直接传输到监控站220，如上相对于任务370所述。

在一个实施例中，方法300包括监控被传输到监控站的信息的任务390。如上所述，监控站220或者控制中心可以是被配置成从一个或多个传输线路监控器100接收信号的任何适合的站点。监控站220还可以包括计算机，该计算机用于存储和分析来源于一个或多个传输线路监控器100的信息数据、以及用于产生警报和/或显示信息的屏幕印刷、或者用于进一步处理信息或者将信息通信给用户。在一个实施例中，实时信息由监控站220接收并且实时信息本身被监控。然而，在另一个实施例中，由监控站220接收到的实时信息可以连同例如先前收集的数据、估计的参数、(例如估算的天气参数)、和/或前一天预测一起被监控或者分析。

当在一个实施例中时，动态实时传输线路监控方法300可以包括上面描述的和图23所示的任务中的每一个，在本发明的其它实施例中，在动态实时传输线路监控方法中，上面描述的和图23所示的任务中的一个或多个可以不存在或者可以执行额外任务。此外，在根据一个实施例的动态实时传输线路监控方法300中任务可以按照图23中所示的顺序执行。然而，本发明不局限于此，并且在根据本发明其它实施例的动态实时传输线路监控方法中，上面描述和图23所示的任务可以以任何其它适合的顺序被执行。

根据本发明的一个或多个实施例，当连接到传输线路的最临界跨距(即具有到地面最小量的间隙的跨距)时和当与当地天气数据耦合时，传输线路监控器可用于利用沿用已久的理论(诸如IEEE738-2012的“StandardforCalculatingtheCurrent-TemperatureRelationshipofBareOverheadConductors”)实时计算动态传输线路额定值。通过每天连同天气预报累加这种数据，能够利用下一天的天气预报创建预测下一天最大线路额定值的智能算法。这样，利用根据本发明实施例的传输线路监控器，可以增加传输线路网络的性能或者使传输线路网络的性能最大化。另外，如果天气预测变得不正确，传输线路监控器是可以发送信号以警告传输线路***的操作者将会发生或者已经发生净空扰乱的信号。这将允许操作者在净空扰乱出现之前采取一个或多个修正活动(例如减小通过传输线路的电流和/或将负载从传输线路移动到一个或多个其它传输线路)。

参照图24，显示了根据本发明实施例的动态实时传输线路监控方法400的任务。方法400或者方法400的至少一些任务可以例如利用上面描述的动态实时传输线路监视器100和/或动态实时传输线路监控***200执行，或者可以利用根据本发明其它实施例的动态实时传输线路监视器和/或动态实时传输线路监控***执行。此外，如下所述的方法400的一个或多个任务可以被省略，而一个或多个额外任务可以被执行。此外，如上相对于图23所述的方法300的一个或多个任务可以连同方法400的一个或多个任务一起被执行。

在一个实施例中，动态实时传输线路监控方法400包括提供传输线路的临界跨距上的动态实时传输线路监视器的任务410。例如，动态实时传输线路监视器可以以上面相对于任务310相类似的方式安装在传输线路上。此外，例如由于临界跨距可以因为改变风或者天气模式而改变，所以多个动态实时传输线路监视器中的每一个可以安装在各自的临界跨距处。

此外，方法400包括累加来自传输线路监控器的测量数据的任务420。如上所述，传输线路监控器可以实时感测传输线路的温度、位置、电流、加速、振动、倾角、或者滚动中的至少一个的测量数据。即，传输线路监控器利用一个或多个传感器可以感测周围温度、风速与风向、太阳辐射、和/或其它天气因子、传输线路的电流和温度的测量数据，以及传输线路到最近物体的距离，如任务450中所示。此外，如上所述，执行计算实时动态传输线路额定值的任务430。即，可以利用累积测量数据和沿用已久的理论(诸如IEEE738-2012的“StandardforCalculatingtheCurrent-TemperatureRelationshipofBareOverheadConductors”)计算实时动态传输线路额定值。此外，在任务440中，通过累积数据以及每天的天气预报，可以使用智能算法利用下一天的天气预报连同从过去累积的状态数据一起预测下一天的最大线路额定值。测量数据可以通过位于监控站的诸如远程计算机或者数据库服务器的装置被累积和分析，如上所述。

在任务450中，传输线路到最近物体的距离被测量，而在任务460中，传输线路监控器可以基于测量距离检测实际净空扰乱。此外，净空扰乱可以基于累积的数据和算法被推算或者预测。天气预报还可以用于预测净空扰乱。在任务470中，如果这种净空扰乱被检测到或预测到，可以采取修正动作。一个或多个这种修正活动例如可以包括减小传输线路中的电流或者将负载移动到一个或多个相邻线路。

虽然附图和所附说明书显示了传输线路监控器和利用传输线路监控器监控传输线路的方法的一些示例性实施例，但是明显的是本发明的新颖方面还可以利用本发明实施例中的可选结构、尺寸、形状、和/或材料而实施。此外，在其它实施例中，上面相对于一个实施例描述的部件可以一起被包含在其它实施例中或者与其它实施例的那些部件相互交换。

已经参照本发明的一些实施例提供了前述说明书。本领域或者本发明所属领域的技术人员将认识到，可以在不有意背离本发明的原理、精神和保护范围的情况下实施说明的结构和操作的方法方面的变化和改变。

Claims (25)

1.一种动态实时传输线路监控器，包括：

外壳，所述外壳能够安装在传输线路上，所述外壳包括：

基部部分；和

盖部分，所述盖部分连接到所述基部部分并连同所述基部部分限定所述外壳的空腔，所述盖部分或者所述基部部分中的至少一个能够相对于另一个在所述外壳的打开位置和所述外壳的关闭位置之间移动，在所述打开位置中，一段传输线路能够被容纳在所述空腔中，在所述关闭位置中，所述一段传输线路被保持在所述空腔中；

传感器，所述传感器被配置成实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动、或者到最近物体的距离中的至少一个；和

天线，所述天线在所述外壳的所述空腔中，所述天线被配置成发送包括通过远离所述监控器的所述传感器实时感测的信息的信号。

2.根据权利要求1所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述盖部分包含半导体材料。

3.根据权利要求2所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述盖部分的厚度小于所述半导体材料的阻挡无线波的趋肤深度的十分之一。

4.根据权利要求1所述的动态实时传输线路监控器，还包括：

第一对准部分和第二对准部分，所述第二对准部分与所述第一对准部分相对应并且被配置成接合所述第一对准部分，用于对准所述基部部分上的所述盖部分。

5.根据权利要求4所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述第一对准部分包括朝向所述盖部分延伸的锥形突起，而所述第二对准部分包括凹部，所述凹部具有与所述突起的形状相对应的形状以用于将所述突起容纳在所述凹部中。

6.根据权利要求1所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述动态实时传输线路监控器通过所述传输线路的电流供电。

7.根据权利要求1所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述传感器包括激光雷达传感器、激光传感器、温度传感器、或者加速计中的至少一个。

8.根据权利要求7所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述传感器包括温度传感器，而所述动态实时传输线路监控器还包括与所述传输线路相接触的靶标部分，所述温度传感器被配置成感测所述靶标部分的温度。

9.根据权利要求8所述的动态实时传输线路监控器，其中，所述靶标部分包括黑色阳极化铝靶标。

10.根据权利要求1所述的动态实时传输线路监控器，还包括：

移动螺栓和保持件部分，所述保持件部分与所述移动螺栓接合并包括偏压机构，所述偏压机构朝向所述打开位置偏压所述外壳，所述保持件部分能够在所述移动螺栓旋转时下降以使所述外壳移动到所述关闭位置，并且在所述外壳处于所述关闭位置之后，所述保持件部分还能够在所述移动螺栓旋转时进一步下降以保持所述传输线路。

11.根据权利要求1所述的动态实时传输线路监控器，还包括：

电子组件，所述电子组件在所述外壳中并被配置成从所述传感器接收信息和使所述天线发送包括所述信息的信号。

12.一种动态实时传输线路监控***，包括：

动态实时传输线路监控器，所述动态实时传输线路监控器包括：

能够安装在传输线路上的外壳；

传感器，所述传感器被配置成实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动或者到最近物体的距离中的至少一个；和

在所述外壳的所述空腔中的天线，所述天线被配置成发送包括通过远离所述监控器的所述传感器实时感测的信息的信号；和

远程接收装置，所述远程接收装置接收来自所述动态实时传输线路监控器的信号。

13.根据权利要求12所述的动态实时传输线路监控***，其中，所述远程接收装置包括监控站、或者另一个动态实时传输线路监控器中的至少一个。

14.根据权利要求12所述的动态实时传输线路监控***，其中，所述远程接收装置包括计算机，所述计算机用于积累来自所述传感器的数据，并使用从所述传感器积累的数据、本地天气数据和确定的算法计算所述传输线路的临界跨距的实时动态传输线路额定值。

15.根据权利要求14所述的动态实时传输线路监控***，其中，所述计算机使用所述积累的数据和下一天的天气预测计算下一天的所述传输线路的最大线路额定值。

16.根据权利要求14所述的动态实时传输线路监控***，其中，所述***被配置成根据感测的到最近物体的距离或者计算的所述实时动态传输线路额定值中的至少一个采取修正动作。

17.一种动态实时传输线路监控的方法，所述方法包括以下步骤：

在传输线路上设置动态实时传输线路监控器；

使用所述动态实时传输线路监控器的传感器实时感测温度、位置、电流、加速、振动、倾角、滚动、或者到最近物体的距离中的至少一个；和

将信号实时传送至远程接收装置，所述信号包括使用所述传感器感测的信息。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述将所述动态实时传输线路监控器设置在传输线路上的步骤包括在所述传输线路有效时将所述动态实时传输线路监控器安装在所述传输线路上。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述动态实时传输线路监控器安装在所述传输线路上还包括利用热粘贴或者裸手将所述动态实时传输线路监控器安装在所述传输线路上。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述动态实时传输线路监控器包括外壳，所述外壳包括基部部分和连接到所述基部部分并连同所述基部部分一起限定所述外壳的空腔的盖部分，并且所述盖部分或者所述基部部分中的至少一个能够相对于另一个在所述外壳的打开位置和所述外壳的关闭位置之间移动，在所述打开位置中，所述盖部分和所述基部部分分隔开，其中将所述动态实时传输线路监控器安装在所述传输线路上包括以下步骤：

当所述外壳处于所述打开位置时，将所述盖部分和所述基部部分之间的一段传输线路***到所述空腔中；和

使所述盖部分或者所述基部部分中的至少一个相对于另一个移动到所述关闭位置以将所述一段传输线路保持在所述空腔中。

21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述传感器包括激光雷达传感器、激光传感器、温度传感器或者加速计中的至少一个。

22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述远程接收装置包括监控站或者另一个动态实时传输线路监控器中的至少一个。

23.根据权利要求17所述的方法，其中：

所述将所述动态实时传输线路监控器设置在所述传输线路上的步骤包括将所述动态实时传输线路监控器设置在所述传输线路的临界跨距上；以及

所述方法还包括使用本地气象数据和确定的算法计算实时动态传输线路额定值的步骤。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

使用通过所述动态实时传输线路监控器测量的数据和下一天的天气预测计算下一天的所述传输线路的最大线路额定值。

25.根据权利要求23所述的方法，还包括：

根据感测的到最近物体的距离或者计算的实时动态传输线路额定值中的至少一个采取修正动作。