摘 要：新時(shí)期，為提升輸電線路系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與高效性，應(yīng)重視對(duì)輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能及時(shí)在覆冰條件下對(duì)輸電線路運(yùn)行情況進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，可時(shí)刻獲取荷載數(shù)據(jù)，便于維護(hù)與管理者及時(shí)做好應(yīng)對(duì)處理，可見(jiàn)，前期的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作極其重要。對(duì)此，本文就輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)分析與研究。

關(guān)鍵詞：輸電線路；覆冰；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.159

在社會(huì)發(fā)展體系中，電力系統(tǒng)占據(jù)著重要的地位，旨在為人們的日常生活、商務(wù)運(yùn)作與工業(yè)生產(chǎn)等提供基本的電力服務(wù)，是社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中的基礎(chǔ)性設(shè)施。若想為人們提供高質(zhì)量的電力服務(wù)，保證在覆冰期間線路運(yùn)行的高效性，應(yīng)打造輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，重視對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)性設(shè)計(jì)，制定更為專業(yè)的設(shè)計(jì)的方案，以保證系統(tǒng)具備專業(yè)監(jiān)控功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、數(shù)據(jù)處理功能等，能實(shí)現(xiàn)對(duì)覆冰階段輸電線路系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)輸電線路覆冰子線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之前，設(shè)計(jì)者必須要了解系統(tǒng)屬性、用途、性能、工作條件與具體的適用范圍等，進(jìn)而才可得到科學(xué)而合理的設(shè)計(jì)方案[1]。對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，主要分為監(jiān)測(cè)分機(jī)、監(jiān)測(cè)中心和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等幾個(gè)部門。監(jiān)測(cè)分機(jī)主要是采集氣象參數(shù)、絕緣子串拉力與串傾角、現(xiàn)場(chǎng)圖像等信息，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)這一重要載體下來(lái)將以上數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心。等到將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心之后，應(yīng)將監(jiān)測(cè)分機(jī)所上傳的信息開(kāi)展分析、整理、存儲(chǔ)與打印，還要結(jié)合實(shí)況來(lái)開(kāi)展預(yù)警與預(yù)測(cè)。此外，監(jiān)測(cè)中心在通信時(shí)，需要依照監(jiān)測(cè)分機(jī)與協(xié)議來(lái)操作，還要對(duì)監(jiān)測(cè)分機(jī)參數(shù)進(jìn)行配置[2]。在權(quán)限范圍內(nèi)，客戶端可訪問(wèn)監(jiān)測(cè)中心，從而系統(tǒng)、全面的把握輸電線路的基本覆冰信息。

2 輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略

2.1 監(jiān)測(cè)分機(jī)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析，意識(shí)到監(jiān)測(cè)分機(jī)主要是具備采集、打包與發(fā)送數(shù)據(jù)信息的基本功能。受到氣候條件的影響，由于氣壓、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向與雨量等因素的共同作用，很可能會(huì)發(fā)生覆冰現(xiàn)象。若輸電線路存在覆冰問(wèn)題，極易改變絕緣子的傾角與串拉力。面對(duì)此類問(wèn)題，所設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)分機(jī)，要具備收集氣壓、濕度、溫度、風(fēng)速風(fēng)向、絕緣子傾角與串拉力等的采集功能，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的圖像采集來(lái)了解輸電線路的覆冰狀態(tài)。通常情況下，監(jiān)測(cè)分機(jī)會(huì)設(shè)定在野外，很難實(shí)現(xiàn)直接性的取電，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使用太陽(yáng)能加蓄電池來(lái)為輸電線路提供電能支持。在監(jiān)測(cè)分機(jī)中，硬件結(jié)構(gòu)是必不可少的。分機(jī)中所選用的微控器主要是運(yùn)用LPC2368微處理器，其是以ARM7內(nèi)核為條件，能夠支持仿真32位中央處理器，其具備應(yīng)用編程與系統(tǒng)編程的基本功能[3]。所謂的控制器，其主要管理蓄電池的放電情況，在電路條件下，可把蓄電池電壓轉(zhuǎn)換為電源所需的電壓，采取不同傳感器來(lái)采集氣象參數(shù)、絕緣子傾角、絕緣子串拉力等數(shù)據(jù)，借助圖像采集系統(tǒng)來(lái)處理攝影師拍攝到的圖片資源，進(jìn)而更好的符合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)條件的具體傳輸要求。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

在整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所選用的軟件為基于μC/OS-II的操作系統(tǒng)，此系統(tǒng)呈現(xiàn)多任務(wù)的特點(diǎn)。應(yīng)用此系統(tǒng)，其源碼呈現(xiàn)公開(kāi)狀態(tài)，能滿足固化、移植與裁剪的基本要求，主要適用于較小的系統(tǒng)之中。在系統(tǒng)應(yīng)用中，可將μC/OS-II移植在LPC2368內(nèi)，結(jié)合分機(jī)功能來(lái)劃分系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)圖像采集、氣象數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)初始化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理與短消息處理等多項(xiàng)任務(wù)。若想實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，要科學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)優(yōu)先級(jí)，借助系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)量的發(fā)送，能為監(jiān)測(cè)者提供足夠的信息支持，便于為決策的制定提供借鑒。

2.3 拉力傳感器

選擇拉力傳感器時(shí)，必須要充分考慮絕緣子屬性、桿塔結(jié)構(gòu)與輸電系統(tǒng)所在地等因素。當(dāng)前，輸電線路覆冰在線檢測(cè)系統(tǒng)中所應(yīng)用的壓力傳感器為應(yīng)變片式壓力傳感器。選擇完畢后，開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量工作時(shí)，還要開(kāi)展絕緣子串拉力的測(cè)試工作，測(cè)試所選擇的專用傳感器為JHXT型傳感器，可將球頭掛環(huán)功能予以取代。此外，該種傳感器安裝起來(lái)比較方便，主要是在合金鋼彈性體之上粘貼箔式應(yīng)變片，然后實(shí)施測(cè)量。應(yīng)用此種傳感器，其在結(jié)構(gòu)上相對(duì)緊湊，且測(cè)量精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)。實(shí)際測(cè)量時(shí)，溫度漂移相對(duì)較小，在輸出上還具有對(duì)稱性的特點(diǎn)。應(yīng)用此種傳感器，主要是利用三線制模擬輸出功能，其輸出電流信號(hào)控制在4～20m A之內(nèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者應(yīng)具備足夠的安全意識(shí)，借助監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取覆冰階段線路的運(yùn)行狀態(tài)，一旦存在安全風(fēng)險(xiǎn)，能及時(shí)作出反應(yīng)，以保證輸電線路運(yùn)行的高效性，可為用戶提供高質(zhì)量的電力服務(wù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開(kāi)展，應(yīng)重視對(duì)監(jiān)測(cè)分機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件系統(tǒng)與拉力傳感器等進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，一旦出現(xiàn)覆冰情況，應(yīng)及時(shí)開(kāi)展預(yù)警，并采取措施予以應(yīng)對(duì)，能大大提升輸電線路的安全性與可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王敩青，戴棟，郝艷捧，李立浧，傅闖，饒宏.基于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸電線路覆冰數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析[J].高電壓技術(shù)，2012，38（11）：3000-3007.

[2]王黎明，李海東，梅紅偉，關(guān)志成.輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究綜述[J].高壓電器，2013，49（06）：48-56.

[3]寧益輝.輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017，（09）：187-188.

作者簡(jiǎn)介：曹偉（1989-），男，湖北潛江人，本科，研究方向：輸電線路設(shè)計(jì)。endprint