专利名称：架空输电线路气象监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于线缆监测领域，尤其涉及一种架空输电线路气象监测系统。
背景技术：
我国气象环境多变，冰灾事故时有发生，冻结在输电线路上的冰雨或冰雪，会在导线上逐渐形成一种横截面近似于椭圆形或蛋形的冰壳。输电线路的覆冰是在特定的自然环境下才能形成，当空气的温、湿度各达到一定的条件才可能形成覆冰，而当温度和湿度满足条件以后，形成覆冰的量取决于风速，当无风或是微风时，只能形成极薄的冰，当风速达到一定速度后，线路上的冰才会越积越厚。严重的覆冰会导致输电线路的损害，甚至是输电的中断，而且有时候受风的影响，架线杆塔出现折损，严重影响电网的安全运行。需要对输电线路的气象情况进行监测以得到输电线路的气象信息，并判断是否采取相应措施以避免断线、倒塔等事故的发生。目前，监测输电线路覆冰的方法主要有人工巡视监测，这些方法存在着劳动强度高、监测不及时、监测结果和实际情况出入大等问题。

实用新型内容本实用新型旨在解决现有技术中不能对架空输电线路的气象进行准确、及时监测的技术问题，提供一种能够实现对输电线路气象情况进行自动、准确、及时监测的架空输电线路气象监测系统。本实用新型提供一种架空输电线路气象监测系统，所述监测系统包括数据采集模块、主控模块、通讯模块及数据处理模块；数据采集模块，与主控模块连接，安装于输电线路杆塔并用于采集温度、湿度、风速、风向、气压、辐射量及雨量数据；通讯模块，与主控模块连接，用于与数据处理模块进行通讯；主控模块，用于控制数据采集模块的工作，并控制将所采集的数据通过通讯模块传送给所述数据处理模块，所述主控模块与数据采集模块电连接；数据处理模块，与通讯模块进行通讯，用于对所述接收的数据进行处理分析。优选地，所述数据采集模块包括用于采集风向信息的风向传感器，用于采集风速信息的风速传感器，用于采集湿度信息的湿度传感器，用于采集温度信息的温度传感器用于采集气压信息的气压传感器、用于采集辐射信息的辐射传感器及用于采集雨量信息的雨量传感器，所述风向传感器、风速传感器、湿度传感器、温度传感器、气压传感器、辐射传感器及雨量传感器分别与所述主控模块电连接。优选地，所述主控模块采用型号为MEGA128的单片机。优选地，所述监测系统还包括与主控模块电连接的电源模块，所述电源模块分别给所述主控模块、数据采集模块及通讯模块供电。优选地，所述电源模块包括[0014]控制器，与所述主控模块连接，用于控制电源模块在不同的发电方式之间进行切换；光伏电池，与所述控制器连接，用于利用太阳的光能发电；风力发电机，与所述控制器连接，用于利用风力发电；蓄电池，与所述控制器连接，用于储存电能。优选地，所述架空输电线路气象监测系统还包括与主控模块电连接的FLASH扩展电路，所述扩展电路的控制芯片采用型号为AT45DB161的芯片。优选地，所述架空输电线路气象监测系统还包括与主控模块电连接的复位电路， 用于对所述主控模块进行复位操作。优选地，所述架空输电线路气象监测系统还包括与主控模块电连接的实时时钟电路，所述实时时钟电路的控制芯片采用型号为RX-8025T的芯片。优选地，所述通讯模块才用GPRS模块与数据处理模块进行通讯。以上所述技术方案，通过数据采集模块采集输电线路的各种气象信息，然后在主控模块的控制下通过通讯模块将所采集的数据传送给所述数据处理模块进行综合分析，以实现对架空输电线路气象状态的实时监测，并判断是否采取相应措施以避免断线、倒塔等事故的发生。实现了气象监测的自动化，同时与以往的人工巡视监测相比较，有效提高了气象监测的准确性和计时性，同时也有效降低了人工劳动成本。

[0023]图1是本实用新型--种实施例的架空输电线路气象监测系统结构框图。[0024]图2是本实用新型--种实施例的架空输电线路气象监测系统结构示意图。[0025]图3是本实用新型--种实施例提供的主控模块的结构图。[0026]图4是本实用新型--种实施例提供的FLASH扩展电路的电路图。[0027]图5是本实用新型--种实施例提供的硬件看门狗电路的电路图。[0028]图6是本实用新型--种实施例提供的复位电路的电路图。[0029]图7是本实用新型--种实施例提供的实时时钟电路的电路图。[0030]图8是本实用新型--种实施例提供的GPRS模块的电源控制单元的电路图。[0031]图9是本实用新型--种实施例提供的电源模块的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，本实用新型还提供一种架空输电线路气象监测系统，所述系统包括数据采集模块100、主控模块200、通讯模块300、数据处理模块400及电源模块500，所述数据采集模块100与所述通讯模块300分别与所述主控模块200电连接，所述主控模块200 控制所述通讯模块300与所述数据处理模块400进行通讯，所述电源模块500与所述主控模块200电连接，分别给所述主控模块200、数据采集模块100及通讯模块300供电。数据采集模块100采集架空输电线路的气象信息，将所采集到的气象信息传送给所述主控模块200，主控模块200进行处理分析后通过通讯模块300传送给所述数据处理模块400进行模型建立和数据处理分析，一旦出项故障则进行报警提示。优选地，所述数据处理模块400内部具有专家分析系统，专家分析系统可以对数据采集模块100可以发送实时监控请求，也可以设定数据采集模块100定时自动发送到数据处理模块400，采样时间间隔可由用户根据实际情况和实际需要设定。优选地，数据处理模块400的专家分析系统通过对数据进行处理分析，对超过警界值的数据进行报警提示，报警信息可以在专家系统提示，并且根据紧级的级别设定报警的频率，也可通过短信发送到相关人员手机上(可设置成不同人员的多部手机)。优选地，所述数据处理模块的专家分析系统可以绘出不同时期架空输电线路导线监控基站的环境温度、湿度、风速、风向、气压、、总辐射、雨量状况的曲线图，可以查询不同时期的平均数据等。优选地，结合图2所示，所述采集模块100包括用于采集风向信息的风向传感器 106，用于采集风速信息的风速传感器105，用于采集辐射信息的辐射传感器102、用于采集气压信息的气压传感器101、用于采集温度信息的温度传感器103、用于采集湿度信息的湿度传感器104及用于采集雨量信息的雨量传感器107，所述风向传感器106、风速传感器 105、辐射传感器102、气压传感器101、温度传感器103、湿度传感器104及雨量传感器107 分别与所述主控模块200电连接。所述通讯模块300与所述数据处理模块400之间可进行有线或者无线通讯，优选地，所述通讯模块300与所述数据处理模块400之间通过GPRS/CDMA等公众无线网络进行通讯，所述主控模块200控制各种传感器采集完信息后，又控制通讯模块300将所采集的数据或者图像信息传送到数据处理模块400。优选地，所述通讯模块300为DTU，该DTU包括一个GPRS模块，通过GPRS模块实现与数据处理模块400的数据通讯，该DTU具有以下功能 精选工业级器件，满足各种恶劣环境的需求；支持动态IP地址数据中心DNS域名寻址；支持固定IP地址数据中心；收发数据无需计算机支持；点对点、中心对多点等数据传输，传输时延一般小于一秒；模块化设计，CPU和无线核心模块分离的设计方式，超强的扩展性；内嵌PPP、TCP/IP、UDP/IP协议；宏电特有的DDP协议，保证数据链路畅通；AT+协议；满足客户个性化需求；永远在线及多种触发上线模式；按数据流量计费；数据和短信通信互为备份、 自由切换；支持多方通信；TCP/IP Server/Client, UDP/IP、DDP、SMS、AT多种通信方式；可定义数据通信方式；数据中心服务器远程参数配置；AT+参数配置；提供完整的数据中心服务程序，可实现数据透明转发；提供函数开发包，便于二次开发；提供完整的中英文DEMO源码(VB、VC、C#、Delphi、VB. net)。如图12所示，本实用新型所述的电源模块500包括光伏电池502，控制器501，风力发电机503及蓄电池504，其中，控制器501，与主控模块200连接，用于在不同的发电方式之间进行切换。光伏电池502，与控制器501连接，用于利用太阳的光能发电；风力发电机503，与控制器501连接，用于利用风力发电；蓄电池504，与控制器501连接，用于储存电能。由于受时间和地域的约束，很难全天候都只依靠太阳能或者风能进行发电。而太阳能和风能在时间上和地域上都具有很强的互补性白天光照强时风较小；夜间光照弱时，风能由于地表温差变化而增强。因此本实用新型实施例根据具体情况在太阳能发电和风能发电之间进行切换，以保证系统电源的可靠性和稳定性。结合图2和图3所示，在本实用新型的实施例中，所述主控模块优选采用型号为 MEGA128的单片机。其中，GPIO为通用I/O 口，IIC为IIC总线，ADC为数模转换装置，USART 为通用同步/异步串行接收/发射器，JTAG为JTAG接口，SDRAM为同步动态随机存储器， SPI为SPI总线，FLASH为闪存，EBI为EBI总线，还具有调试接口 206。图4示出了本实用新型实施例提供的FLASH扩展电路，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。作为本实用新型实施例的一个示例，可以用型号为 AT45DB161的芯片实现。图5示出了本实用新型实施例提供的硬件看门狗电路，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。作为本实用新型实施例的一个示例，可以用型号为 2P706REN的芯片实现。图8示出了本实用新型实施例提供的GPRS模块的电源控制单元的电路，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。该电路可用于实现电源管理和低功耗设计要求。作为一种优选方案，该系统还包括与主控模块电连接的复位电路201和实时时钟电路202，图6示出了本实用新型实施例提供的复位电路，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分；图7示出了本实用新型实施例提供的实时时钟电路，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分，作为本实用新型实施例的一个示例，可以用型号为RX-8025T的芯片实现。通过以上技术方案，可实现对架空输电线路的气象状态信息的监测，该系统通过实时监测架空输电线路现场的风速、风向、气温、湿度、雨量、气压及光辐射等参数，准确掌握现场的微气象条件和环境状况，为输电线路故障判断、保护线路安全、提高线路输送容量提供科学数据分析依据。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述监测系统包括数据采集模块、主控模块、通讯模块及数据处理模块；数据采集模块，与主控模块连接，安装于输电线路杆塔并用于采集温度、湿度、风速、风向、气压、辐射量及雨量数据；通讯模块，与主控模块连接，用于与数据处理模块进行通讯；主控模块，用于控制数据采集模块的工作，并控制将所采集的数据通过通讯模块传送给所述数据处理模块，所述主控模块与数据采集模块电连接；数据处理模块，与通讯模块进行通讯，用于对所述接收的数据进行处理分析。
2.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括用于采集风向信息的风向传感器，用于采集风速信息的风速传感器，用于采集湿度信息的湿度传感器，用于采集温度信息的温度传感器用于采集气压信息的气压传感器、用于采集辐射信息的辐射传感器及用于采集雨量信息的雨量传感器，所述风向传感器、风速传感器、湿度传感器、温度传感器、气压传感器、辐射传感器及雨量传感器分别与所述主控模块电连接。
3.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述主控模块采用型号为MEGA128的单片机。
4.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括与主控模块电连接的电源模块，所述电源模块分别给所述主控模块、数据采集模块及通讯模块供电。
5.根据权利要求4所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述电源模块包括控制器，与所述主控模块连接，用于控制电源模块在不同的发电方式之间进行切换；光伏电池，与所述控制器连接，用于利用太阳的光能发电；风力发电机，与所述控制器连接，用于利用风力发电；蓄电池，与所述控制器连接，用于储存电能。
6.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述架空输电线路气象监测系统还包括与主控模块电连接的FLASH扩展电路，所述扩展电路的控制芯片采用型号为AT45DB161的芯片。
7.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述架空输电线路气象监测系统还包括与主控模块电连接的复位电路，用于对所述主控模块进行复位操作。
8.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述架空输电线路气象监测系统还包括与主控模块电连接的实时时钟电路，所述实时时钟电路的控制芯片采用型号为RX-8025T的芯片。
9.根据权利要求1所述的架空输电线路气象监测系统，其特征在于，所述通讯模块采用GPRS模块与数据处理模块进行通讯。
专利摘要本实用新型提供一种架空输电线路气象监测系统，所述监测系统包括安装于输电线路杆塔并用于采集温度、湿度、风速、风向、气压、辐射量及雨量的数据采集模块、主控模块、通讯模块及数据处理模块，所述数据采集模块、通讯模块分别与所述主控模块电连接，所述主控模块控制所述通讯模块与所述数据处理模块进行通讯。通过数据采集模块采集输电线路的各种气象信息，然后在主控模块的控制下通过通讯模块将所采集的数据传送给所述数据处理模块进行综合分析，以实现对架空输电线路气象状态的实时监测，并判断是否采取相应措施以避免断线、倒塔等事故的发生。
文档编号G01D21/02GK202158869SQ20112025180
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者王家田 申请人:航天科工深圳(集团)有限公司