专利名称：输电线路环境参数实时监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力输电线路实时监测装置，具体为输电线路环境参数实 时监测装置。
背景技术：
在电力系统实际运行中，输电线路的运行环境直接影响输电线路的运行安 全，输电线路所处环境的温度、湿度、风向、风速及杆塔倾斜度是其中的主要 因素。输电线路环境条件对安全运行有着至关重要的影响，这些条件的变化往 往是造成输电故障的因素之一。因此对输电线路环境参数的实时监测就显得十 分重要。但目前由于没有输电线路环境的实时监测装置，运营中的电网绝大多 数是按全年环境温度单一值、各地区统一标准进行计算；要正确选择架空线路 的最大设计风速， 一般是依据气象资料、大风调査和已建线路运行情况等因素 综合分析确定。杆塔倾斜度是否发生异常需人员经常巡査。即输电管理部门无 法实时了解和掌握输电线路环境条件的实际情况，无法为调度和运行提供方便、 有效的分析手段。目前在环境监测领域，有单一参数的监测装置，如单一的温 度或湿度监测仪，这些单一参数的监测装置有些也具有信号无线发射功能。但 这些监测装置都比较耗电，不适合在野外环境长期使用。目前电力系统中还没 有能同时监测温度、湿度、风向、风速及杆塔倾斜度等多种环境参数的输电线 路实时监测装置。
发明内容
3本实用新型为了解决目前电力系统没有能同时监测温度、湿度、风向、风 速及杆塔倾斜度等多种环境参数的输电线路实时监测装置的问题，提供一种输 电线路环境参数实时监测装置。该监测装置具有多种监测功能，即能对输电线 路的温度、湿度、风向、向速及杆塔倾斜度等环境参数同时进行实时监测。
本实用新型是采用如下技术方案实现的输电线路环境参数实时监测装置， 包括主机ZJ、与主机相连接的太阳能电池TYN，主机包括壳体和壳体内的控制 电路，主机壳体内的控制电路包括含有微控制器芯片U2的中央处理电路，与 中央处理电路输出端相连的含有手机�？楹蚐IM卡芯片U3的信号发射与接收 电路；中央处理电路中的微控制器芯片U2的信号输入端分别连接有温湿度传 感器WS、风向风速传感器FXS和固定于主机壳体内的倾角传感器QJ。使用时， 监测装置的主机、太阳能电池、温湿度传感器、风向风速传感器都固定于输电 线路的杆塔上。太阳能电池向主机及各传感器供电。主机固定后，首先记录倾 角传感器QJ的初始倾角信号并作为初始值存贮于中中央处理电路。各传感器将 采集到的温度、湿度、风向、向速及倾角信号传输给中央处理电路，经微控制 器芯片处理后，输出给信号发射与接收电路，由信号发射与接收电路将信号发 射出去，上传给中控计算机处理系统，中控计算机处理系统随时处理接收�？� 传输来的相关数据，根据这些数据绘制相应的曲线、表格，了解检测点的具体 参数，长期保存相关内容，为相关部门了解检测点信息，并釆取相关决策提供 依据。中央处理电路、信号发射与接收电路的构成、连接以及各传感器与微控 制器之间的连接，对本领域(自动化)的技术人员来讲是公知的。因此未对具 体的电路结构进行描述。本实用新型给出了主机控制电路的一种具体电路原理 图。为了增加监测装置的节能效果，主机控制电路还包括风向风速传感器和倾
角传感器的供电控制电路，风向风速传感的供电控制电路包括三极管Q9和场 效应管Q8，三极管Q9的基极经电阻与中央处理电路中的微控制器芯片U2的 输出控制端相连，三极管Q9的集电极经电阻与主机供电电源相连，场效应管 Q8的栅极与三极管Q9的集电极相连，场效应管Q8的源极经电阻与三极管Q9 的集电极相连；倾角传感器的供电控制电路包括三极管Q5和场效应管Q4，三 极管Q5的基极经电阻与中央处理电路中的微控制器芯片U2的输出控制端相 连，三极管Q5的集电极经电阻与主机供电电源相连，场效应管Q4的栅极与三 极管Q5的集电极相连，场效应管Q4的源极经电阻与三极管Q9的集电极相连。 这样，当中央处理电路的微控制器芯片U2需采集风向风速信号和倾角信号时， 首先经其输出控制端向风向风速传感器和倾角传感器的供电控制电路发出触发 导通信号，使风向风速传感器和倾角传感器的供电控制电路中的三极管、场效 应管导通，开始向风向风速传感器和倾角传感器供电。其它时间风向风速传感 器和倾角传感器处于不供电状态。由于风向风速传感器和倾角传感器耗电较高， 通过设置风向风速传感器和倾角传感器的供电控制电路，可以极大地降低监测 装置的耗电量，使监她装置更适合野外环境长期使用。
本实用新型所述的输电线路环境参数实时监测装置将温湿度传感器、风向 风速传感器及倾角传感器集于一体，使该监测装置能同时对输电线路的环境温 度、湿度、风向风速、杆塔倾角等参数进行实时监测，填补了目前电力系统没 有能同时监测温度、湿度、风向、风速及杆塔倾斜度等多种环境参数的输电线 路实时监测装置的空白。为电网及时采取合理的运行方式、安排特巡、设备改 造和主动采取灾害防治措施提供了有益的特殊微气象环境信息，是提高电网安全稳定运行的理想辅助产品。
图1为本实用新型所述的输电线路环境参数实时监测装置的结构方框图；图2为本实用新型所述的输电线路环境参数实时监测装置的主机控制电路的一种具体电路原理具体实施方式
输电线路环境参数实时监测装置，包括主机ZJ、与主机相连接的太阳能电池TYN，主机包括壳体和壳体内的控制电路，主机壳体内的控制电路包括含有微控制器芯片U2的中央处理电路，与中央处理电路输出端相连的含有手机�？楹蚐IM卡芯片U3的信号发射与接收电路；中央处理电路中的微控制器芯片U2的信号输入端分别连接有温湿度传感器WS、风向风速传感器FXS和固定于主机壳体内的倾角传感器QJ。图2给出了主机控制电路的一种具体电路原理图，在该具体电路中，中央处理电路包括微控制器芯片U2、存贮芯片U4、时钟芯片U7、与微控制器芯片U2相连的电平转换芯片U5、受控于微控制器芯片U2的模拟开关芯片U6及含有三极管Q2、 Q3的电平转换电路，温湿度传感器WS、风向风速传感器FXS和倾角传感器QJ分别通过接口 J3、 J6、 J5与主机相连，温湿度传感器WS的输出信号经接口 J3直接输入微控制器芯片U2，风向风速传感器FXS的输出信号经接口 J6再经电平转换芯片U5输入模拟开关芯片U6，倾角传感器QJ的输出信号经接口 J5再经含有三极管Q2、 Q3的电平转换电路输入模拟开关芯片U6，微控制器芯片U2分时控制模拟开关芯片U6分别将风向风速信号和倾角信号采入微控制器芯片U2。主机控制电路还包括含有芯片U12、 U13的RS232及usb通讯接口电路，用于与PC机的连接；还包括常规的电源电路(包括含有三极管Q7的主机供电电源电路)。为了增加监测装置的节能效果，主机控制电路还包括风向风速传感器和倾角传感器的供电控制电路，风向风速传感的供电控制电路包括三极管Q9和场效应管Q8，三极管Q9的基极经电阻与中央处理电路中的微控制器芯片U2的输出控制端相连，三极管Q9的集电极经电阻与主机供电电源相连，场效应管Q8的栅极与三极管Q9的集电极相连，场效应管Q8的源极经电阻与三极管Q9的集电极相连；倾角传感器的供电控制电路包括三极管Q5和场效应管Q4，三极管Q5的基极经电阻与中央处理电路中的微控制器芯片U2的输出控制端相连，三极管Q5的集电极经电阻与主机供电电源相连，场效应管Q4的栅极与三极管Q5的集电极相连，场效应管Q4的源极经电阻与三极管Q9的集电极相连。该具体主机控制电路中，微控制器芯片U2选用PHILIPS公司的P89LPC952，该芯片基于80C51内核采用高密度CMOS技术设计制造。风向风速传感器FXS采用WJ-3A型号，该传感器
采用先进的电路�？榧际蹩⒌谋渌推鳎糜谑迪侄曰肪撤缢儆敕缦虻牟饬浚涑霰曜嫉腞S485信号，方便使用。温湿度传感器WS采用瑞士 Sensirion公司生产的SHT11型智能化温度/湿度传感器，其外形尺寸仅为7.5mmX5mmX2.5mm，体积�。雀�。倾角传感器QJ采用上海直川科技有限公司生产的ZCT245系列双轴倾角传感器，该传感器测角范围士45度。
权利要求1、一种输电线路环境参数实时监测装置，包括主机(ZJ)、与主机相连接的太阳能电池(TYN)，主机包括壳体和壳体内的控制电路，主机壳体内的控制电路包括含有微控制器芯片(U2)的中央处理电路，与中央处理电路输出端相连的含有手机�？楹蚐IM卡芯片(U3)的信号发射与接收电路；其特征为中央处理电路中的微控制器芯片(U2)的信号输入端分别连接有温湿度传感器(WS)、风向风速传感器(FXS)和固定于主机壳体内的倾角传感器(QJ)。
2、 如权利要求1所述的输电线路环境参数实时监测装置，其特征为主机控制电路还包括风向风速传感器和倾角传感器的供电控制电路，风向风速传感的供电控制电路包括三极管Q9和场效应管Q8，三极管Q9的基极经电阻与中央处理电路中的微控制器芯片(U2)的输出控制端相连，三极管Q9的集电极经电阻与主机供电电源相连，场效应管Q8的栅极与三极管Q9的集电极相连，场效应管Q8的源极经电阻与三极管Q9的集电极相连；倾角传感器的供电控制电路包括三极管Q5和场效应管Q4，三极管Q5的基极经电阻与中央处理电路中的微控制器芯片(U2)的输出控制端相连，三极管Q5的集电极经电阻与主机供电电源相连，场效应管Q4的栅极与三极管Q5的集电极相连，场效应管Q4的源极经电阻与三极管Q9的集电极相连。
专利摘要本实用新型涉及电力输电线路实时监测装置，具体为输电线路环境参数实时监测装置。解决目前电力系统没有能同时监测温度、湿度、风向、风速及杆塔倾斜度等多种环境参数的监测装置的问题。该监测装置包括主机、太阳能电池，主机包括壳体和壳体内的控制电路，主机壳体内的控制电路包括含有微控制器芯片的中央处理电路，与中央处理电路输出端相连的含有手机�？楹蚐IM卡芯片的信号发射与接收电路；中央处理电路中的微控制器芯片的信号输入端分别连接有温湿度传感器、风向风速传感器和固定于主机壳体内的倾角传感器。能同时对输电线路的环境温度、湿度、风向风速、杆塔倾角等参数进行实时监测，填补了目前电力系统没有同类产品的空白。
文档编号G01D21/02GK201273823SQ200820135618
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者卢永平, 史健芳, 吕玉祥, 周国华, 季玉和, 宋述停, 勇 张, 张彦涛, 强 李, 李斐明, 王生明, 赵晓龙, 马维青 申请人:山西省电力公司阳泉供电分公司
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