输电线路微风振动在线监测系统的设计与实现.pdfVIP

屋应用技术 输电线路微风振动在线监测系统的设计与实现 刘敏 张先勇 (五邑大学计算机学院) 摘要：为实现输电线路微风振动的实时监测，设计开发了微风振动在线监测系统，主要由微风振动／微气象 前端检测装置、杆塔主机终端、后台管理系统、数据库服务器和数据可视化系统构成。系统通过前端装置采集数 据，借助GPRS和以太网传输数据，在后台实现数据的管理和实时监测。重点研究了微风振动与微气象数据的通 信与处理，实现数据的动态监测。该系统己投入使用，运行稳定、可靠。 关键词：输电线；微风振动；在线监测 0 引言 社会用电量的快速增长促使 电力工业迅猛发展， 夹头出口处，导线动弯应变与其对应的弯曲振幅的数 大容量、远距离的架空线路陆续投入运行，电力输送 学关系[1】． 容量和输送距离迅速增长，因此输 电线路的安全运行 ∈=K．A．D (1) 变得越来越重要。导线长期处于露天环境中，受到风、 其中，∈为夹头出口点导线的动弯应变； 为定值系 雨、冰雪、雷电等 自然现象的影响，日积月累，容易 数； 为距离夹头出口89nlnl处，相对夹头的导线的 发生安全事故，导致大面积停 电事故的发生。其中， 弯曲振幅；D为导线直径。 微风振动引发的事故最多。架空线路长期的振动作用 会造成悬垂绝缘子受损、防振锤位移，严重的可能会 导致塔材断裂，甚至出现倒塔断线的严重后果。 为了实时监测输 电线路的状态，利用杆塔上的微 气象采集设备实时采集当前的风向、风速、温湿度、 辐射、雨量等气象信息；利用输电线上的微风振动监 后台管 测装置实时采集输电线的微风振动强度、振幅、频率 理系统 等参数。通过网络将采集的相关数据传输到检测管理 界面显示 中心，实现杆塔的微风振动在线监测。 1 系统设计 图 1 监测系统结构示意图 在线监测系统主要由5部分组成：微风振动／微 前 端 振 气象前端检测装置、杆塔主机终端、后台管理系统、 动检测装置 数据库服务器和数据可视化系统。监测系统结构示意 装在离夹头 图如图1所示。 出口 891TI1TI 1．1 微风振动／微气象前端检测装置 处，如图2所 输电线的微风振动是用导线上的动弯应变强度 示。通过伸缩 衡量的，线夹出口处导线上的动弯应变，可以通过距 位移传感器 离夹头出口89inin处的弯曲振幅由式 (1)求得。在 采集此处输 图2 微风振动前端检测装置 电线的弯曲振幅，根据式(1)换算成夹头处振动的动弯 后台管理系统负责定时向杆塔主机终端发送采 应变，并将测量结果通过短距离RF射频技术传输到 集命令，杆塔主机终端收到命令后，控制前端振动／ 杆塔上的状态监测装置主机。 微气象检测装置即时采集数据，并将这些数据转发给 微风振动／微气象前端检测装置具备数据合理性 后台管理系统，实现自动采集，随时掌握输电线路上 检查分析功能，能对采集数据进行预处理，自动识别 微风振动和微气象的情况。后台管理系统也负责设置 并过滤相关干扰。微风振动前端检测装置具备对原始 改正相关参数，使前端振动检测装置采集到的数据符 采集量的一次计算功能，得出能直观反映微风振动水