CN201307024Y - 一种高压输电线路覆冰在线监视装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压输电线路覆冰在线监视装置，包括一个能源补给单元、一个图像采集单元和一个包括具有通信功能的控制电路模块；能源补给单元包括一个取能铁芯及线圈和一个取能模块，取能铁芯设置在一个外壳的上表面一侧，取能模块设置在该外壳前面的下壳体中，并通过导线与取能铁芯的线圈连接；图像采集单元设置在下壳体及其与外壳后面支架之间；控制电路模块设置在外壳的上壳体中，并通过信号控制线与各受控单元连接；该监视装置还包括一个与控制电路模块信号连接的用于检测导线夹角的第一角度传感器和一个气象采集单元，第一角度传感器置于下壳体中；气象采集单元设置在下壳体一侧及外壳后面支架中。

Description

一种高压输电线路覆冰在线监视装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压输电线路在线监视装置。

背景技术

为了保证电力输电线路的安全运行，电力部门需要安排人员对高压输电线路定期巡线，以观察输电线路的塔材是否完整安全，树木通道、导线弧垂等是否安全，由于采用人工巡线，巡线周期长(通常为1个月)，因此无法及时得到线路故障的实际情况，使线路的安全运行存在隐患。同时线路上的导线温度、导线节点温度、受损导线的温度都是影响线路安全运行的重要因素。受自然灾害影响，导线覆冰在某些地区是季节性出现的严重危及导线安全运行的情况，及时了解现场导线的覆冰情况，可使线路运行维护管理人员正确及时的应对导线覆冰的危害，提高线路的安全运行能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能随时采集输电线路现场图像并兼顾测量导线上被测点的温度、导线覆冰情况、导线夹角且能实时通讯的高压输电线路在线监视装置。

为达到上述目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的：

一种高压输电线路覆冰在线监视装置，包括一个从高压线路导线上抽取电能并提供电源的能源补给单元、一个拍摄高压线路环境实时情况的图像采集单元和一个包括具有通信功能的控制电路模块；所述能源补给单元包括一个取能铁芯及线圈和一个取能模块，取能铁芯设置在一个外壳的上表面一侧，取能模块设置在该外壳前面的下壳体中，并通过导线与取能铁芯的线圈连接；所述的图像采集单元设置在下壳体及其与外壳后面支架之间；所述的控制电路模块设置在外壳的上壳体中，并通过信号控制线与各受控单元连接；其特征在于，该监视装置还包括一个与控制电路模块信号连接的用于检测导线夹角的第一角度传感器和一个气象采集单元，所述第一角度传感器置于下壳体中；所述气象采集单元设置在下壳体一侧及外壳后面支架中。

按照上述方案的高压输电线路覆冰在线监视装置，所述的气象采集单元包括一个由旋转电机驱动的风速计、一个温湿度探头；旋转电机设置在下壳体与外壳后面支架之间的图像采集单元上方；风速计26设置在外壳后面支架中；温、湿度探头设置在下壳体一侧。该装置还包括至少一个与上壳体内的控制电路模块连接的测温探头，该测温探头设置在上壳体上直接接触高压线路导线。所述的图像采集单元包括一个由减速电机驱动的、并随电机正反旋转0～200度的镜头装置和一个第二角度传感器，所述镜头装置通过一个联动机构连接角度传感器，当镜头装置旋转时，第二角度传感器也随之旋转，并将旋转角度信息传递给控制电路模块。所述的镜头装置上设置有红外LED光源。所述的联动机构为一个空心轴齿轮，其齿轮部分设置在下壳体内，其空心轴连接镜头装置。

本实用新型优点是：

1、利用高压输电线路负荷电流的电磁能为整个装置的工作提供稳定的能源补给，使本装置可长期连续地工作。

2、图像采集单元采用直流减速电机直接驱动镜头装置随电机正反旋转0～200度，可在线拍摄运行输电线路下方较大范围的环境情况，如塔材是否完整安全，树木通道是否通畅、导线弧垂等是否安全等图像信息并向外传送；镜头装置上增加红外LED，还可以完成夜间图片采集，扩展了应用范围。

3.图像采集单元的联动机构采用空心轴承重，齿轮传动驱动角度传感器的连接方式，增加了装置的耐振性能。

3、可增加温度导线测量探头，同时监测导线温度，提高装置的实用性。通过接触测量方式，将温度传感器固定在导线上，解决了以往输电线路测量温度时易受其它因素影响而造成测量不准的问题。

4、可测量导线周围小气象环境的温度、湿度以及垂直于导线方向的风速。

5、可测量导线与垂线的夹角，并可根据测量的角度及现场的安装情况计算出导线弧垂。

6、采用电场和磁场双屏蔽壳体设计，实现等电位功能并保证了控制电路模块工作稳定、不受干扰。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的C向视图。

图中：1、测温探头；2、压盖；3、取能铁芯；4、绝缘板；5、上壳体；6、电源开关；8、下壳体；9、10、紧固螺栓；11、挂线压盖；12、镜头装置；13、通信天线；14、红外LED；15、屏蔽盒；16、控制电路模块；17、角度传感器；18、传动齿轮；19、取能模块；20、支架；21、电机紧固件；22、电机轴；23、空心轴；24、旋转电机；25、镜头及镜头盖；26、风速计；27、角度传感器。

具体实施方式：

以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，一种高压输电线路在线覆冰监视装置，包括一个能源补给单元、一个图像采集单元、一个控制电路模块16、一个用于检测导线夹角的角度传感器27和一个气象采集单元。根据实际需要，该装置还可包括一个测温探头1，可安装在挂线压盖11下方的上壳体5上直接接触高压线路导线，即可测量导线温度。能源补给单元包括取能模块19、取能铁芯3及线圈(图中未画出)，取能铁芯3通过一块绝缘板4安装在一个外壳的上壳体5上表面右侧，取能模块19设置在该外壳前面的下壳体8中，并通过导线与取能铁芯3的线圈连接。能源补给单元可利用高压输电线路负荷电流的电磁能为整个装置的工作提供稳定的电源；取能模块19内可设置工业锂电池。

图像采集单元包括一个设置在下壳体8与外壳后面支架20之间的镜头装置12、一个带减速器的直流电机(图中未画出)、一个装在下壳体8内的角度传感器17，电机通过固定于镜头装置12的旋转中心o右侧支架20上的电机轴22置于镜头装置12中，直接驱动镜头装置12的前端沿高压输电线路下方0～210度正反旋转；镜头装置12的旋转中心o左侧连接一个空心轴23，其连接的齿轮传动部分18设置在下壳体8内，并与角度传感器17上所带的齿轮相啮合，当镜头装置12旋转时，角度传感器17也随之旋转，并将旋转角度信息传递给控制电路模块16。用于检测导线夹角的角度传感器27可安装于下壳体8中角度传感器17的上方，角度传感器27可根据测量的角度及现场的安装情况计算出导线弧垂。

镜头装置12中设有摄像镜头及镜头盖25、COMS图像传感器以及DSP处理器，镜头及镜头盖25置于镜头装置12前端，并可在其周围设置若干红外LED光源14，图像采集时，红外LED光源14将根据环境光线强度自动补光，使监视装置具有夜视功能。

图像采集单元可受控采集并发送图像。可完成3种像素规格的图像采集：160*120、320*240、640*480，其中在160*120规格下具有定角度连续采集和变角度连续采集功能。采集的图像可通过通信天线13采用GPRS、或CDMA1X的通信方式进行传输。

气象采集单元可采集环境温度、环境湿度、以及垂直于导线方向的风速，包括一个由旋转电机24驱动的风速计26、一个温、湿度探头。旋转电机24设置在镜头装置12上方的下壳体8与外壳后面支架20之间；风速计26设置在外壳后面支架20中；温、湿度探头可设置在下壳体8一侧的通信天线13的上方。风速计26由旋转电机24直接驱动可沿旋转中心o’作90度摆动，仅在测量时伸出支架20，平常则收缩于支架20中。

测温探头1可通过一根屏蔽线连接到上壳体5内的控制电路模块16。为提高测温的准确性及提高抗干扰能力，测温探头1可采用数字温度传感器。可在其中再安装一个温度探头，可同时测量导线温度及装置的自身温度。控制电路模块16将测量温度与预先设定的报警温度进行比较，如温度超过报警温度，控制电路模块16将通过预先设定的通讯方式发出报警信息，如温度未超过报警温度，则按预先设定的工作模式发送信息。

控制电路模块16设置在上壳体5中，并通过信号控制线与各受控单元连接。本实施例中，控制电路模块16采用包括有通信电路的单片微机，可协调控制能源补给单元、图像采集单元、气象采集单元、导线温度及导线夹角的测量在线监视工作的运行，并可连接设置在下壳体8一侧的通信天线13与外部进行通讯。可预先设定的通讯方式包括：短消息(SMS)、GPRS、CDMA1X。可预先设定的工作模式包括：半点发送、整点发送、用户定义发送周期、每日两次发送、不发送。通讯电路可采用工业级通讯模块，利用短消息(SMS)及GPRS或CDMA1X等方式进行通讯。

控制电路模块16上可设有铁磁材料制成的磁性屏蔽盒15，该屏蔽盒固定于由铝合金制成的上壳体5内，以确保控制电路模块15的工作不受导线电场、磁场的影响，使控制线路处于电、磁双屏蔽中，从而保证了控制电路的工作稳定性。

上壳体5上表面左侧设有一个挂线压盖11，将高压输电导线穿入取能铁芯3，通过挂线压盖11用紧固螺栓10可将本实用新型的监视装置挂接在高压线路的导线上，开启电源开关6，本实用新型即可自动进行在线监视工作。

Claims (8)

1、一种高压输电线路覆冰在线监视装置，包括一个从高压线路导线上抽取电能并提供电源的能源补给单元、一个拍摄高压线路环境实时情况的图像采集单元和一个包括具有通信功能的控制电路模块；所述能源补给单元包括一个取能铁芯及线圈和一个取能模块，取能铁芯设置在一个外壳的上表面一侧，取能模块设置在该外壳前面的下壳体中，并通过导线与取能铁芯的线圈连接；所述的图像采集单元设置在下壳体及其与外壳后面支架之间；所述的控制电路模块设置在外壳的上壳体中，并通过信号控制线与各受控单元连接；其特征在于，该监视装置还包括一个与控制电路模块信号连接的用于检测导线夹角的第一角度传感器和一个气象采集单元，所述第一角度传感器置于下壳体中；所述气象采集单元设置在下壳体一侧及外壳后面支架中。

2.根据权利要求1所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，所述的气象采集单元包括一个由旋转电机驱动的风速计、一个温湿度探头；旋转电机设置在下壳体与外壳后面支架之间的图像采集单元上方；风速计26设置在外壳后面支架中；温、湿度探头设置在下壳体一侧。

3、根据权利要求1所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，该装置还包括至少一个与上壳体内的控制电路模块连接的测温探头，该测温探头设置在上壳体上直接接触高压线路导线。

4、根据权利要求1所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，所述的图像采集单元包括一个由减速电机驱动的、并随电机正反旋转0～200度的镜头装置和一个第二角度传感器，所述镜头装置通过一个联动机构连接角度传感器，当镜头装置旋转时，第二角度传感器也随之旋转，并将旋转角度信息传递给控制电路模块。

5.根据权利要求4所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，所述的镜头装置上设置有红外LED光源。

6.根据权利要求4所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，所述的联动机构为一个空心轴齿轮，其齿轮部分设置在下壳体内，其空心轴连接镜头装置。

7.根据权利要求1所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，所述的控制电路模块上设有磁屏蔽盒。

8.根据权利要求1-7任一所述的高压输电线路覆冰在线监视装置，其特征在于，所述的外壳由铝合金制成。

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