基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置转让专利

申请号 : CN201911277807.9

文献号 : CN111521215B

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相似专利:

发明人 : 李道武李贤初吴尧胡建林游亮蒋兴良曾林刘杰龚信举于龙陈启洪陈泽帆

申请人 : 重庆市送变电工程有限公司重庆大学国家电网有限公司国网重庆市电力公司

摘要 :

本发明公开了基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,主要包括模拟导线、步进电机、电机固定套管、滚动带轴轴承、密封盒I、密封盒II、三维力传感器I、三维力传感器II、步进电机驱动器、支架和微控制器I。本发明可以监测在同一气象环境下,输电线路的覆冰厚度,并且装置体积较小,功率较低,可以较为便捷的安装于杆塔之上。

权利要求 :

1.基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于,主要包括所述模拟导线(1)、步进电机(2)、电机固定套管(3)、滚动带轴轴承(4)、密封盒I、密封盒II、三维力传感器I(51)、三维力传感器II(52)、支架、步进电机驱动器和微控制器I;

所述模拟导线(1)的一端连接步进电机(2)的传动轴I,另一端连接滚动带轴轴承(4)的首端;

所述步进电机(2)传动轴II的末端套有电机固定套管(3);

所述电机固定套管(3)外罩设有密封盒I;

所述密封盒I内封装有三维力传感器I(51)、步进电机驱动器和微控制器I;

所述滚动带轴轴承(4)的末端罩设有密封盒II;

所述密封盒II内封装有三维力传感器II(52);

所述支架分别与密封盒I、密封盒II固定连接;

所述支架固定在用于固定输电线路的线路杆塔上;

所述三维力传感器I(51)贴置在步进电机(2)的传动轴II上,监测步进电机(2)传动轴II的拉力;所述三维力传感器I(51)将传动轴II的拉力转换为电压信号I,并通过无线方式发送至微控制器I;

所述三维力传感器II(52)贴置在滚动带轴轴承(4)的末端,监测滚动带轴轴承(4)末端的拉力;所述三维力传感器II(52)将滚动 带轴轴承(4)末端的拉力转换为电压信号II,并通过无线方式发送至微控制器I;

所述微控制器I的I/O接口引脚与步进电机驱动器信号线连接;

所述微控制器I接收电压信号I和电压信号II后,处理得到模拟导线(1)的覆冰厚度d,即:

0.5

d=(4M/πρl)                   (1)式中,M为覆冰质量;ρ为标准雨凇覆冰密度;l为模拟导线(1)长度;

覆冰质量M如下所示:

式中,为三维力传感器电压与受力的转换系数;V1、V2为三维力传感器I(51)、三维力传感器II(52)输出电压经AD转换后得到的数字量;

当覆冰厚度d>预设的旋转厚度h时,所述微控制器I对模拟导线覆冰厚度d进行处理,计算得到模拟导线中点最大扭转角度θ,即:式中,θx为以线路杆塔为零点,距零点距离x处模拟导线(1)的扭转角度;M’为模拟导线(1)均匀覆冰下单位长度模拟导线(1)所受到的冰层力矩;k为模拟导线(1)刚度;x为模拟导线(1)和零点的距离;

导线均匀覆冰下单位长度导线所受到的冰层力矩M’如下所示:式中,ρ为标准雨凇覆冰密度;D为模拟导线(1)外径;d为覆冰厚度;g为重力加速度;r为偏心覆冰的半径;

k=α(G1J1+G2J2)                (5)式中,α为模拟导线(1)的拧绕系数;G1、G2为模拟导线(1)内芯和外绞线的扭转弹性模量;J1、J2为模拟导线(1)内芯和外绞线的扭转极惯距;

所述微控制器I将模拟导线中点最大扭转角度θ转化为N个脉冲,并发送至步进电机驱动器,通过步进电机驱动器驱动步进电机(2)旋转,以带动模拟导线(1)旋转角度θ。

2.根据权利要求1所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:所述模拟导线(1)与监测的输电线路平行;所述模拟导线(1)与输电导线型号、材质相同。

3.根据权利要求1所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:还包括为微控制器I、三维力传感器I(51)和三维力传感器II(52)供电的电源。

4.根据权利要求3所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:所述电源为太阳能电池板。

5.根据权利要求1或2所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于,所述支架包括连接杆和与连接杆垂直连接的两根平行设置的支撑杆,所述连接杆与用于固定输电线路的杆塔连接,两根所述 支撑杆分别与密封盒I和密封盒II连接。

6.根据权利要求1或3所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:还包括微控制器II、温度传感器I、温度传感器II、加热模块I和加热模块II;

所述温度传感器I和加热模块I封装在密封盒I内;

所述温度传感器I监测密封盒I的温度t1,并发送至微控制器I;

所述加热模块I与微控制器I的I/O接口信号线连接;

当微控制器I接收到的温度t1

当微控制器I接收到的温度t1>Tmax时,微控制器I和加热模块I断开;Tmin为预设的加热模块工作温度,Tmax为预设的加热模块休眠温度;

所述微控制器II、温度传感器II和加热模块II封装在密封盒II内;

所述温度传感器II监测密封盒II的温度t2,并发送至微控制器II;

所述加热模块II与微控制器II的I/O接口信号线连接;

当微控制器II接收到的温度t2

当微控制器II接收到的温度t2>Tmax时,微控制器II和加热模块II断开。

7.根据权利要求6所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:所述加热模块I和加热模块II均为电阻丝。

8.根据权利要求1所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于,当覆冰厚度d>最大安全厚度dmax时,所述微控制器I通过无线方式向远端监控系统发送报警信息。

9.根据权利要求1所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:三维力传感器I(51)和三维力传感器II(52)监测周期为T。

10.根据权利要求1所述的基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,其特征在于:所述模拟导线(1)为钢芯铝绞线;α为钢芯铝绞线的拧绕系数;G1、G2为钢芯和铝绞线的扭转弹性模量;J1、J2为钢芯和铝绞线的扭转极惯距。

说明书 :

基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测

装置

技术领域

[0001] 本发明涉及输电线路覆冰在线监测,具体是基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置。

背景技术

[0002] 输电线路是电网中电能传输的主要部件,线路的正常运行,是电网安全的重要保障,而线路覆冰事故一直是电网安全运行中所面临的一个重大难题,是电力系统中严重的
自然灾害。因此,对线路覆冰厚度的监测就成为了解决线路覆冰问题的关键,监测内容越全
面,监测的时效性越强,就可以更好的指导有关部门有针对性的提前采取防冰除冰措施,避
免线路覆冰事故的发生。目前对于线路覆冰监测的手段主要有:基于倾角和应力的线路覆
冰在线监测法、基于应力和导线弧垂的覆冰监测法、图像法和气象参数预测法,前两种通过
安装在线路上的传感器来获得相关数据,进而计算得到线路覆冰厚度,但由于传感器直接
安装在线路上,在高电压等级下,传感器会受到电磁干扰的影响,导致误差较大,同时在冬
季,传感器受低温影响,会使其温漂过大,甚至超出工作温度范围,或是结冰,无法使用,加
之监测需采用多传感器测量数据转换计算而来,会将传感器本身存在的误差进一步放大,
因此该类监测手段在实际应用中均无法达到预期效果,使用价值较低;对于图像法和预测
法,前者通过图像处理的方式对线路覆冰前后的图形进行对比分析,得到覆冰厚度的数据,
但由于图像处理技术手段还不成熟,实际图像的获取也存在问题,因此未得到应用,而预测
法只是在历史覆冰数据的基础上,构建出覆冰气象参数预测模型,其本身属于一种间接得
到线路覆冰厚度的方法,误差较其他方法更为明显,因此在实际中只用于参考,并不能作为
一种监测手段。
[0003] 综上所述,现有的电网线路覆冰在线监测手段均存在着一定问题,无法满足实际运行中,对于线路覆冰监测的需要,因此,有必要提出一种新的覆冰在线监测手段。

发明内容

[0004] 本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。
[0005] 为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,主要包括模拟导线、步进电机、电机固定套管、滚动带轴轴
承、密封盒I、密封盒II、三维力传感器I、三维力传感器II、支架、电源、微控制器I、微控制器
II、温度传感器I、温度传感器II、加热模块I、步进电机驱动器和加热模块II。
[0006] 所述模拟导线的一端连接步进电机的传动轴I,另一端连接滚动带轴轴承的首端。
[0007] 所述模拟导线为钢芯铝绞线。α为钢芯铝绞线的拧绕系数。G1、G2为钢芯和铝绞线的扭转弹性模量。J1、J2为钢芯和铝绞线的扭转极惯距。
[0008] 进一步,所述模拟导线与监测的输电线路平行。所述模拟导线与输电导线型号、材质相同。
[0009] 所述步进电机传动轴II的末端套有电机固定套管。
[0010] 所述电机固定套管外罩设有密封盒I。
[0011] 所述密封盒I内封装有三维力传感器I、步进电机驱动器和微控制器I。
[0012] 所述滚动带轴轴承的末端罩设有密封盒II。
[0013] 所述密封盒II内封装有三维力传感器II。
[0014] 所述支架分别与密封盒I、密封盒II固定连接。
[0015] 所述支架固定在用于固定输电线路的线路杆塔上。
[0016] 所述三维力传感器I贴置在步进电机的传动轴II上,监测步进电机传动轴II的拉力。所述三维力传感器I将传动轴II的拉力转换为电压信号I,并通过无线方式发送至微控
制器I的A/D转换接口。
[0017] 所述三维力传感器II贴置在滚动带轴轴承的末端,监测滚动带轴轴承末端的拉力。所述三维力传感器II将带轴轴承末端的拉力转换为电压信号II,并通过无线方式发送
至微控制器I。
[0018] 进一步,三维力传感器I和三维力传感器II监测周期为T。
[0019] 所述微控制器I的I/O接口引脚与步进电机驱动器信号线连接。
[0020] 所述微控制器I接收电压信号I和电压信号II后,处理得到模拟导线的覆冰厚度d,即:
[0021] d=(4M/πρl)0.5                (1)
[0022] 式中,M为覆冰质量。ρ为标准雨凇覆冰密度。l为模拟导线长度。
[0023] 覆冰质量M如下所示:
[0024]
[0025] 式中,为三维力传感器电压与受力的转换系数。V1、V2为三维力传感器I、三维力传感器II输出电压经AD转换后得到的数字量。
[0026] 当覆冰厚度d>预设的旋转厚度h时,所述微控制器对模拟导线覆冰厚度d进行处理,计算得到模拟导线中点最大扭转角度θ,即:
[0027]
[0028] 式中,θx为以线路杆塔为零点,据零点距离x处模拟导线的扭转角度。M’为模拟导线均匀覆冰下单位长度模拟导线所受到的冰层力矩。k为模拟导线刚度。x为模拟导线和零
点的距离。
[0029] 导线均匀覆冰下单位长度导线所受到的冰层力矩M’如下所示:
[0030]
[0031] 式中,ρ为标准雨凇覆冰密度。D为模拟导线外径。b为覆冰厚度。g为重力加速度。r为偏心覆冰的半径。
[0032] k=α(G1J1+G2J2)             (5)
[0033] 式中,α为模拟导线的拧绕系数。G1、G2为模拟导线内芯和外绞线的扭转弹性模量。J1、J2为模拟导线内芯和外绞线的扭转极惯距。
[0034] 进一步,当覆冰厚度d>最大安全厚度dmax时,所述微控制器I通过无线方式向远端监控系统发送报警信息。
[0035] 所述微控制器将模拟导线中点最大扭转角度θ转化为N个脉冲,并发送至步进电机驱动器,通过步进电机驱动器驱动步进电机旋转,以带动模拟导线旋转θ°。
[0036] 所述电源为微控制器、三维力传感器I和三维力传感器II供电。
[0037] 进一步,所述电源为太阳能电池板。
[0038] 进一步,所述支架包括连接杆和与连接杆垂直连接的两根平行设置的支撑杆,所述连接杆与用于固定输电线路的杆塔连接,所述两根支撑杆分别与密封盒I和密封盒II连
接。
[0039] 所述温度传感器I和加热模块I封装在密封盒I内。
[0040] 所述温度传感器I监测密封盒I的温度t1,并发送至微控制器I的A/D转换接口。
[0041] 所述加热模块I与微控制器I的I/O接口信号线连接。
[0042] 当微控制器I接收到的温度t1<Tmin时,微控制器I和加热模块I连通,为加热模块I提供脉冲信号,控制加热模块I加热。
[0043] 当微控制器I接收到的温度t1>Tmax时,微控制器I和加热模块I断开。Tmin为预设的加热模块工作温度,Tmax为预设的加热模块休眠温度。
[0044] 所述微控制器II、温度传感器II和加热模块II封装在密封盒II内。
[0045] 所述温度传感器II监测密封盒II的温度t2,并发送至微控制器II。
[0046] 所述加热模块II与微控制器II的I/O接口信号线连接。
[0047] 进一步,所述加热模块I和加热模块II均为电阻丝。
[0048] 当微控制器II接收到的温度t2<Tmin时,微控制器II和加热模块II连通,为加热模块II提供脉冲信号,控制加热模块II加热。
[0049] 当微控制器II接收到的温度t2>Tmax时,微控制器II和加热模块II断开。
[0050] 本发明的技术效果是毋庸置疑的。本发明以模拟导线监测为基础,考虑到实际输电线路覆冰中所面临的种种环境和问题,使其可以监测在同一气象环境下,输电线路的覆
冰厚度,并且装置体积较小,功率较低,可以较为便捷的安装于杆塔之上。同时装置采取了
相应的防冰除冰措施,极大的增强了其实际应用能力。三维力传感器的应用可以直接测量
导线覆冰重量变化,避免了传感器数据转换而导致的误差放大。对于数据的实时采集与传
输,实现了对线路覆冰的在线监测,提高对输电线路覆冰监测的可靠性。

附图说明

[0051] 图1为模拟导线覆冰在线监测装置结构示意图。
[0052] 图2为模拟导线扭转控制流程图。
[0053] 图3为模拟导线覆冰监测装置测量及控制原理图。
[0054] 图中:模拟导线1、步进电机2、电机固定套管3、滚动带轴轴承4、三维力传感器I51和三维力传感器II52。

具体实施方式

[0055] 下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯
用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
[0056] 实施例1:
[0057] 参见图1至图3,基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,主要包括模拟导线1、步进电机2、电机固定套管3、滚动带轴轴承4、密封盒I、密封盒II、三维
力传感器I51、步进电机驱动器、三维力传感器II52、支架、电源、微控制器I、微控制器II、温
度传感器I、温度传感器II、加热模块I和加热模块II。
[0058] 所述模拟导线1的一端连接步进电机2的传动轴I,另一端连接滚动带轴轴承4的首端。
[0059] 所述模拟导线1与监测的输电线路平行。所述模拟导线1与输电导线型号、材质相同。
[0060] 模拟导线1为与传输线路同直径钢芯铝绞线,如图1所示,模拟导线1等效为空心铝管。当模拟导线1上出现覆冰时,就会改变整套装置的重量。
[0061] 所述步进电机2传动轴II的末端套有电机固定套管3。
[0062] 所述电机固定套管3外罩设有密封盒I。
[0063] 所述密封盒I内封装有三维力传感器I51、步进电机驱动器和微控制器I。
[0064] 所述滚动带轴轴承4的末端罩设有密封盒II。
[0065] 所述密封盒II内封装有三维力传感器II52。
[0066] 所述支架分别与密封盒I、密封盒II固定连接。
[0067] 所述支架固定在用于固定输电线路的线路杆塔上。
[0068] 所述三维力传感器I51贴置在步进电机2的传动轴II上,监测步进电机2传动轴II的拉力。所述三维力传感器I51将传动轴II的拉力转换为电压信号I,并通过无线方式发送
至微控制器I。
[0069] 所述三维力传感器II52贴置在滚动带轴轴承4的末端,监测滚动带轴轴承4末端的拉力。所述三维力传感器II52将带轴轴承4末端的拉力转换为电压信号II,并通过无线方式
发送至微控制器I。
[0070] 进一步,三维力传感器I51和三维力传感器II52监测周期为T。
[0071] 所述微控制器I的I/O接口引脚与步进电机驱动器信号线连接。
[0072] 所述微控制器I通过A/D通道接收电压信号I和电压信号II后,处理得到模拟导线1的覆冰厚度d,即:
[0073] d=(4M/πρl)0.5         (1)
[0074] 式中,M为覆冰质量。ρ为标准雨凇覆冰密度,0.9g/cm3。l为模拟导线1长度。
[0075] 覆冰质量M如下所示:
[0076]
[0077] 式中,为三维力传感器电压与受力的转换系数。V1、V2为三维力传感器I51、三维力传感器II52输出电压经AD转换后得到的数字量。
[0078] 基于输电线路刚度特性,所述微控制器对模拟导线覆冰厚度d进行处理,计算得到模拟导线中点最大扭转角度θ,即:
[0079]
[0080] 式中,θx为以线路杆塔为零点,据零点距离x处模拟导线1的扭转角度。M’为模拟导线1均匀覆冰下单位长度模拟导线1所受到的冰层力矩。k为模拟导线1刚度。x为模拟导线1
和零点的距离。
[0081] 导线均匀覆冰下单位长度导线所受到的冰层力矩M’如下所示:
[0082]
[0083] 式中,ρ为标准雨凇覆冰密度。D为钢芯铝绞线外径。b为覆冰厚度。g为重力加速度。r为偏心覆冰的半径。
[0084] k=α(G1J1+G2J2)          (5)
[0085] 式中,α为钢芯铝绞线的拧绕系数。G1、G2为钢芯和铝绞线的扭转弹性模量。J1、J2为钢芯和铝绞线的扭转极惯距。
[0086] 当覆冰厚度d>最大安全厚度dmax时,所述微控制器I通过无线方式向远端监控系统发送报警信息。
[0087] 所述微控制器将模拟导线中点最大扭转角度θ转化为N个脉冲,并发送至步进电机驱动器,通过步进电机驱动器驱动步进电机2旋转,以带动模拟导线1旋转θ°。
[0088] 所述电源为微控制器、三维力传感器I51和三维力传感器II52供电。
[0089] 所述电源为太阳能电池板。
[0090] 所述支架包括连接杆和与连接杆垂直连接的两根平行设置的支撑杆,所述连接杆与用于固定输电线路的杆塔连接,所述两根支撑杆分别与密封盒I和密封盒II连接。
[0091] 所述温度传感器I和加热模块I封装在密封盒I内。
[0092] 所述温度传感器I监测密封盒I的温度t1,并发送至微控制器I。
[0093] 所述加热模块I与微控制器I的I/O接口信号线连接。
[0094] 当微控制器I接收到的温度t1<Tmin时,微控制器I和加热模块I连通,为加热模块I提供脉冲信号,控制加热模块I加热。
[0095] 当微控制器I接收到的温度t1>Tmax时,微控制器I和加热模块I断开。Tmin为预设的加热模块工作温度,Tmax为预设的加热模块休眠温度。
[0096] 所述微控制器II、温度传感器II和加热模块II封装在密封盒II内。
[0097] 所述温度传感器II监测密封盒II的温度t2,并发送至微控制器II。
[0098] 所述加热模块II与微控制器II的I/O接口信号线连接。
[0099] 进一步,所述加热模块I和加热模块II均为电阻丝。
[0100] 当微控制器II接收到的温度t2<Tmin时,微控制器II和加热模块II连通,为加热模块II提供脉冲信号,控制加热模块II加热。当微控制器II接收到的温度t2>Tmax时,微控制
器II和加热模块II断开。
[0101] 微控制器I和微控制器II为stm32微控制器。
[0102] 实施例2:
[0103] 基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,主要包括模拟导线1、步进电机2、电机固定套管3、滚动带轴轴承4、密封盒I、密封盒II、三维力传感器I51、三
维力传感器II52、步进电机驱动器、支架、电源、微控制器I、微控制器II、温度传感器I、温度
传感器II、加热模块I和加热模块II。
[0104] 所述模拟导线1的一端连接步进电机2的传动轴I,另一端连接滚动带轴轴承4的首端。
[0105] 所述步进电机2传动轴II的末端套有电机固定套管3。
[0106] 所述电机固定套管3外罩设有密封盒I。
[0107] 所述密封盒I内封装有三维力传感器I51、步进电机驱动器和微控制器I。
[0108] 所述滚动带轴轴承4的末端罩设有密封盒II。
[0109] 所述密封盒II内封装有三维力传感器II52。
[0110] 所述支架分别与密封盒I、密封盒II固定连接。
[0111] 所述支架固定在用于固定输电线路的线路杆塔上。
[0112] 所述三维力传感器I51贴置在步进电机2的传动轴II上,监测步进电机2传动轴II的拉力。所述三维力传感器I51将传动轴II的拉力转换为电压信号I,并通过无线方式发送
至微控制器I。
[0113] 所述三维力传感器II52贴置在滚动带轴轴承4的末端,监测滚动带轴轴承4末端的拉力。所述三维力传感器II52将带轴轴承4末端的拉力转换为电压信号II,并通过无线方式
发送至微控制器I。
[0114] 所述微控制器I的I/O接口引脚与步进电机驱动器信号线连接。
[0115] 所述微控制器I接收电压信号I和电压信号II后,处理得到模拟导线1的覆冰厚度d。
[0116] 当覆冰厚度d>预设的旋转厚度h时,所述微控制器对模拟导线覆冰厚度d进行处理,计算得到模拟导线中点最大扭转角度θ。h=10mm。
[0117] 所述微控制器将模拟导线中点最大扭转角度θ转化为N个脉冲,并发送至步进电机驱动器,通过步进电机驱动器驱动步进电机2旋转,以带动模拟导线1旋转θ°。
[0118] 实施例3:
[0119] 基于微地形微气象区域覆冰规律的模拟导线覆冰在线监测装置,主要结构见实施例2,其中,监测装置还包括微控制器II、温度传感器I、温度传感器II、加热模块I和加热模
块II。
[0120] 所述温度传感器I和加热模块I封装在密封盒I内。
[0121] 所述温度传感器I监测密封盒I的温度t1,并发送至微控制器I。
[0122] 所述加热模块I与微控制器I的I/O接口信号线连接。
[0123] 当微控制器I接收到的温度t1<Tmin时,微控制器I和加热模块I连通,为加热模块I提供脉冲信号,控制加热模块I加热。
[0124] 当微控制器I接收到的温度t1>Tmax时,微控制器I和加热模块I断开。Tmin为预设的加热模块工作温度,Tmax为预设的加热模块休眠温度。
[0125] 所述微控制器II、温度传感器II和加热模块II封装在密封盒II内。
[0126] 所述温度传感器II监测密封盒II的温度t2,并发送至微控制器II。
[0127] 所述加热模块II与微控制器II的I/O接口信号线连接。
[0128] 当微控制器II接收到的温度t2<Tmin时,微控制器II和加热模块II连通,为加热模块II提供脉冲信号,控制加热模块II加热。
[0129] 当微控制器II接收到的温度t2>Tmax时,微控制器II和加热模块II断开。
[0130] 实施例4:
[0131] 一种使用模拟导线覆冰在线监测装置的方法,主要步骤如下:
[0132] 1)通过支架将模拟导线覆冰在线监测装置与杆塔连接。
[0133] 2)每隔T周期(15min),所述三维力传感器I51将传动轴II的拉力转换为电压信号I,并通过无线方式发送至微控制器I,传感器II52将带轴轴承4末端的拉力转换为电压信号
II,并通过无线方式发送至微控制器I。
[0134] 3)微控制器I接收电压信号I和电压信号II后,处理得到模拟导线1的覆冰厚度d。微控制器I覆冰厚度d>预设的旋转厚度h是否成立,若成立,则进入步骤4),若不成立,则返
回步骤1)。
[0135] 4)基于输电线路刚度特性,所述微控制器对模拟导线覆冰厚度d进行处理,计算得到模拟导线中点最大扭转角度θ。
[0136] 所述微控制器将模拟导线中点最大扭转角度θ转化为N个脉冲,并发送至步进电机驱动器,通过步进电机驱动器驱动步进电机2旋转,以带动模拟导线1旋转θ°。
[0137] 5)当覆冰厚度d>最大安全厚度dmax时,所述微控制器I通过无线方式向远端监控系统发送报警信息。
[0138] 实施例5:
[0139] 一种使用模拟导线覆冰在线监测装置的方法,其中,使用模拟导线覆冰在线监测装置过程中,温度传感器I和温度传感器II分别监测密封盒I温度t1和密封盒II的温度t2。
[0140] 若微控制器I接收到的温度t1<Tmin,则微控制器I为加热模块I供电,控制加热模块I对密封盒I加热,直至t1>Tmax。
[0141] 若微控制器II接收到的温度t2<Tmin,则微控制器II为加热模块II供电,控制加热模块II对密封盒II加热,直至t2>Tmax,保证传感器始终工作在一个较小的合适的温度区间
内,减小温漂导致的误差,同时也保证测量及控制装置不会在低温下结冰。