輸電線路力學監測數字傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的輸電線路力學監測數字傳感器，包括傳感器殼體，傳感器殼體內設置有單片機，單片機分別通過導線連接有數據存儲單元、信號處理模塊及A/D轉換模塊及電源模塊，單片機通過通信線連接有通信模塊，信號處理及A/D轉換模塊通過導線依次與電阻應變片、彈性基體連接。本實用新型輸電線路力學監測數字傳感器，能夠對輸電線路導地線及桿塔受力進行實時監測及數據分析，將導地線及桿塔受力情況及時反饋給運維人員。
【專利說明】輸電線路力學監測數字傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于輸電線路監測裝置【技術領域】，具體涉及一種輸電線路力學監測數字傳感器。
【背景技術】
[0002]輸電線路導地線及桿塔的受力情況對輸電線路安全及可靠的運行有很大的影響，尤其是一旦桿塔傾斜較為嚴重時，容易造成桿塔導地線的不平衡受力，引起絕緣子串和地線線夾邁步，電氣安全距離不夠的問題，當問題擴大時就容易造成倒桿斷線，電氣距離不夠則容易引起跳閘等事故，會導致巨大的經濟損失外，還會嚴重影響社會生活。
[0003]近年來，倒桿斷線事故的頻繁發生，嚴重影響電網的安全運行，使得大范圍的輸電線路受到了破壞。為了保證電網的安全運行，迫切需要能針對輸電線路的力學傳感器，能夠實現對輸電線路的力學情況實時監測并進行數據分析，將導地線及桿塔受力情況及時反饋給運維人員。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種輸電線路力學監測數字傳感器，能對輸電線路導地線及桿塔受力進行實時監測，將導地線及桿塔受力情況及時反饋給運維人員。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是，輸電線路力學監測數字傳感器，包括有傳感器殼體，傳感器殼體內設置有單片機，單片機通過通信線連接有通信模塊，單片機分別通過導線連接有數據存儲單元、信號處理模塊及A/D轉換模塊及電源模塊，信號處理模塊及A/D轉換模塊通過導線依次與電阻應變片、彈性基體連接。
[0006]本實用新型的特點還在于，
[0007]傳感器殼體包括有主殼體，主殼體的上端固定連接有懸掛部件，主殼體的下端中央垂直連接有平衡桿；
[0008]主殼體相對的兩個表面上各設置有一圓形凹槽，彈性基體設置于圓形凹槽內，電阻應變片采用粘和劑粘合在彈性基體上；
[0009]懸掛部件的中央設置有掛環。
[0010]圓形凹槽內還設置有溫補光纖光柵；電阻應變片還通過導線連接有絕緣保護片。
[0011]信號處理及A/D轉換模塊，包括有通過導線連接的A/D轉換電路和CPU。
[0012]電源模塊的型號為82AB2951。
[0013]單片機為STC12C5608AD單片機。
[0014]通信模塊的型號為SP485EE。
[0015]通信模塊連接有GPRS通信模塊。
[0016]GPRS通信模塊設置于傳感器殼體的外壁處。
[0017]本實用新型的有益效果在于:
[0018]1.本實用新型的輸電線路力學監測數字傳感器具有測量力與輸出之間線性度好、滯后小、重復性好及零點漂移小的優點；在測量的溫度范圍內，輸出值的穩定性強，當被測力作用位置有偏移時，不影響測量力與輸出之間的關系。
[0019]2.本實用新型的輸電線路力學監測數字傳感器有較強的抗偏載能力，同時，電阻應變片的體積小，靈敏度高，并且采用了雙閉環圓型槽結構，電阻應變片分別設置在傳感器殼體上、下表面的圓型槽內，提高了力學測量的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型輸電線路力學監測數字傳感器的傳感器殼體結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型輸電線路力學監測數字傳感器的結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型輸電線路力學監測數字傳感器的彈性基體應力與應變關系曲線圖。
[0023]圖中，1.傳感器殼體，2.數據存儲單元，3.信號處理及A/D轉換模塊，4.電阻應變片，5.彈性基體，6.電源模塊，7.單片機，8.通信模塊，9.圓形凹槽，10.掛環，11.主殼體，12.懸掛部件，13.GPRS通訊模塊，14.平衡桿。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0025]本實用新型輸電線路力學監測數字傳感器，如圖1及圖2所示，包括有傳感器殼體1，傳感器殼體I內設置有單片機7，單片機7通過通信線連接有通信模塊8，單片機7分別通過導線連接有數據存儲單元2、信號處理及A/D轉換模塊3及電源模塊6，信號處理及A/D轉換模塊3通過導線依次與電阻應變片4、彈性基體5連接。
[0026]傳感器殼體I采用剛體結構，能夠滿足輸電線路對力學傳感器剛度和強度的要求，如圖1所示,傳感器殼體I包括有主殼體11,主殼體11的上端固定連接有懸掛部件12，主殼體11的下端中央垂直固定連接有平衡桿14，用于維持傳感器在輸電導線上的平衡；主殼體11相對的兩個表面上各設置有一圓形凹槽9，電阻應變片4及彈性基體5設置于圓形凹槽9內，圓形凹槽9內還設置有溫補光纖光柵；懸掛部件12的中央設置有掛環10，用于將輸電線路力學監測數字傳感器懸掛于輸電導線上。
[0027]數據存儲單元2能夠實現大容量閃存512K ;用于存儲系統運行的狀態及信息。
[0028]信號處理及A/D轉換模塊3，包括有通過導線連接的A/D轉換電路和CPU，主要用于數據信號的處理，將處理后的經A/D轉換電路轉化成復合要求的信號。
[0029]電阻應變片4呈金屬箔狀，電阻應變片4采用粘和劑緊密的粘合在產生力學應變的彈性基體5上，電阻應變片4還通過導線連接有絕緣保護片，當彈性基體5受力發生應力變化時，電阻應變片4也一起產生形變，使電阻應變片4的阻值發生改變，從而使加在電阻應變片4上的電壓發生變化。
[0030]電源模塊6的型號為82AB2951。
[0031]單片機7為STC12C5608AD單片機。
[0032]通信模塊8的型號為SP485EE ;傳感器殼體內的通信模塊8還外接有GPRS通信模塊13。
[0033]本實用新型輸電線路力學監測數字傳感器中各部件的作用:[0034]信號處理及A/D轉換模塊3用于處理來自輸電線路力學監測數字傳感器的各種信號，當彈性基體5受力發生應力變化時，電阻應變片4也一起產生形變，使電阻應變片4的阻值發生改變，從而使加在電阻應變片4上的電壓發生變化，將采集到的電壓模擬信號經A/D電路轉換成拉力的數字信號，最終實現力學數據的在線監測。
[0035]電源模塊6用于單片機7和通信模塊8的供電。
[0036]單片機7輸電線路力學監測數字傳感器在線監測結構的核心，用于實時處理大量的數據。
[0037]通信模塊8用于發送輸電線路力學監測數字傳感器當前監測到的信息以及接收來自監控中心CAG命令，通信模塊8采取的采集單元數據報文格式，見表1所示:
[0038]表1
【權利要求】
1.輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，包括有傳感器殼體(1)，所述傳感器殼體(I)內設置有單片機(7)，所述單片機(7)通過通信線連接有通信模塊(8)，所述單片機(7)分別通過導線連接有數據存儲單元(2)、信號處理模塊及A/D轉換模塊(3)及電源模塊(6)，所述信號處理模塊及A/D轉換模塊(3)通過導線依次與電阻應變片(4)、彈性基體(5)連接。
2.根據權利要求1所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述傳感器殼體(I)包括有主殼體(11),所述主殼體(11)的上端固定連接有懸掛部件(12 )，所述主殼體(11)的下端中央垂直連接有平衡桿(14)； 所述主殼體(11)相對的兩個表面上各設置有一圓形凹槽(9)，所述彈性基體(5)設置于所述圓形凹槽(9)內，所述電阻應變片(4)采用粘和劑粘合在所述彈性基體(5)上；所述懸掛部件(12)的中央設置有掛環(10)。
3.根據權利要求2所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述圓形凹槽(9)內還設置有溫補光纖光柵； 所述電阻應變片(4)還通過導線連接有絕緣保護片。
4.根據權利要求1所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于:所述信號處理及A/D轉換模塊(3)，包括有通過導線連接的A/D轉換電路和CPU。
5.根據權利要求1所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述電源模塊(6)的型號為82AB2951。
6.根據權利要求1所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述單片機(7)為 STC12C5608AD 單片機。
7.根據權利要求1所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述通信模塊(8)的型號為SP485EE。
8.根據權利要求1或7所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述通信模塊(8 )連接有GPRS通信模塊(13)。
9.根據權利要求8所述的輸電線路力學監測數字傳感器，其特征在于，所述GPRS通信模塊(13)設置于傳感器殼體(I)的外壁處。
【文檔編號】G01L1/26GK203758658SQ201420101392
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】黃新波, 劉磊, 趙隆, 馬龍濤, 張周熊, 嚴楠 申請人:西安工程大學