一种基于差分北斗技术的导线弧垂在线监测系统的制作方法

1.本发明属于高压电监测技术领域，具体涉及一种基于差分北斗技术的导线弧垂在线监测系统。


背景技术：

2.众所周知，在实际应用中，导线中通过的电流会使导线温度升高，但是， 导线温度上升会导致导线在接头处氧化甚至接头被烧断；导线温度升高同时也会导致导线弧垂增大，从而使得导线由于交叉跨越距离不够而放电，而近年来，由于用电负荷增长的需要，许多已有输电线路为了提高输送能力，将导线最高运行允许温度从70
°
c提高到80
°
c，这时线路弧垂就成为主要制约因素。除了线路运行负荷的变化会造成导线弧垂的变化外，周围环境的气象条件也会影响导线弧垂的变化。
3.导线弧垂过大不但会造成事故隐患，而且也会限制输电线路的输送能力，为了确保输电线路和被跨越设备的安全运行，需要对弧垂进行校验或实时监测，还要对异常的位置进行精准的定位，现有的实施定位都会存在一定的误差，从而造成定位的不准确。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于差分北斗技术的导线弧垂在线监测系统，其目的是解决现有技术缺点，使监测数据更精确、定位位置更加精准。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于差分北斗技术的导线弧垂在线监测系统，包括高压输电端，所述高压输电端电性连接导线弧垂监测模块，所述导线弧垂监测模块电性连接差分定位计算模块，所述差分定位计算模块通过无线信号连接的数据总控模块；所述导线弧垂监测模块用于对高压输电端的导线弧进行监测；所述差分定位计算模块用北斗差分技术确认高压输电端异常的精准位置；所述数据总控模块用于实现在后台对导线弧进行操控。
6.进一步，所述导线弧垂监测模块包括数值统计单元、数值计算单元、数值发送单元与传感检测模块，所述传感检测模块连接数值统计单元，所述数值统计单元连接数值计算单元，所述数值计算单元连接数值发送单元。
7.进一步，所述差分定位计算模块包括数据接收单元、数值分类暂存单元、位置定位单元、差分计算模块与综合发送单元，所述数据接收单元连接数值发送单元，所述数据接收单元分别连接数值分类暂存单元，所述位置定位单元连接差分计算模块，所述数值分类暂存单元与差分计算模块均连接综合发送单元。
8.进一步，所述数据总控模块包括综合数值接收单元、总控主机端与数据显示组件单元，所述综合数值接收单元通过无线信号连接综合发送单元，所述综合数值接收单元连接总控主机端，所述总控主机端连接数据显示组件单元。
9.进一步，所述传感检测模块包括温度传感监测单元、张力传感监测单元、倾角传感监测单元与数据误差导入模块，所述数据误差导入模块分别连接温度传感监测单元、张力传感监测单元与倾角传感监测单元，所述温度传感监测单元、张力传感监测单元与倾角传感监测单元分别连接数值统计单元。
10.进一步，所述差分计算模块包括北斗卫星端单元、测量误差计算单元、固定接收机端、基站接收端与移动接收端，所述北斗卫星端单元通过无线信号连接固定接收机端，所述北斗卫星端单元连接测量误差计算单元，所述测量误差计算单元连接基站接收端，所述固定接收机端通过无线信号连接基站接收端，所述基站接收端通过无线信号连接移动接收端，所述移动接收端通过无线信号连接综合发送单元。
11.进一步，所述数据误差导入模块包括风速误差计算单元、径向误差计算单元、轴向误差计算单元、环境误差计算单元、温度误差计算单元、刚度误差计算单元、变化误差计算单元、温度监测误差确认单元、张力监测误差确认单元、倾角监测误差确认单元与误差分类导入单元，所述风速误差计算单元、径向误差计算单元与轴向误差计算单元分别连接温度监测误差确认单元，所述环境误差计算单元与温度误差计算单元分别连接张力监测误差确认单元，所述刚度误差计算单元与变化误差计算单元分别连接倾角监测误差确认单元，所述温度监测误差确认单元通过误差分类导入单元连接温度传感监测单元，所述张力监测误差确认单元通过误差分类导入单元连接张力传感监测单元，所述倾角监测误差确认单元通过误差分类导入单元连接倾角传感监测单元。
12.进一步，所述移动接收端通过无线信号连接总控主机端与数据显示组件单元。
13.工作原理：高压输电端实质上属于户外的高压电输送组件，通过定点均匀设置的导线弧垂监测模块对高压输电端进行导线弧的实时监测，导线弧垂监测模块内部包括的传感检测模块用于实施准确的监测工作，传感检测模块所属的温度传感监测单元利用输送线的线路温度，以及线路温度线膨胀系数对导线弧进行计算，传感检测模块所属的张力传感监测单元利用输线的轴向应力和轴向张力两者的关系计算出导线弧数值，传感检测模块所属的倾角传感监测单元利用导线悬挂点线路的切线与水平方向的夹角在垂直平面内的投影倾角来测算导线弧数值，而传感检测模块所属的数据误差导入模块对传感检测模块监测过程中的误差进行测算和对应消除，其中风速误差计算单元通过计算不同风速的误差值，算出温度传感监测单元在不同风速下的测算误差值，径向误差计算单元通过计算出径向应力的数值，算出温度传感监测单元在不同径向应力的测算误差值，轴向误差计算单元通过计算出轴向应力的数，算出温度传感监测单元在不同轴向应力的测算误差值，轴向误差计算单元、径向误差计算单元与轴向误差计算单元算出的数值通过温度监测误差确认单元确认后利用误差分类导入单元导入进温度传感监测单元内，对温度传感监测单元监测的弧线值进行误差消除，环境误差计算单元通过计算出不同环境温度下的数值，算出张力传感监测单元在不同环境温度下的误差值，温度误差计算单元通过计算在不同导线电芯温度下的数值，算出张力传感监测单元在不同电芯温度下的误差值，环境误差计算单元与温度误差计算单元算出的误差值通过张力监测误差确认单元综合确认后，利用误差分类导入单元导入至张力传感监测单元，对张力传感监测单元监测的弧线值进行误差消除，刚度误差计算单元通过算出不同电芯刚度下的数值，算出倾角传感监测单元在不同电芯刚度下的误差值，变化
误差计算单元通过算出不同变化的倾角状态下的数值，算出倾角传感监测单元在导线变化的不同倾角下的误差值，刚度误差计算单元与变化误差计算单元算出的误差值通过张力监测误差确认单元综合确认后，利用误差分类导入单元导入至倾角传感监测单元，对倾角传感监测单元监测的弧线值进行误差消除，温度传感监测单元、张力传感监测单元与倾角传感监测单元分别测算的导线弧值通过数值统计单元进行统计后，利用数值计算单元算出平均值，最后求出准确的数值，数值发送单元将最终数值发送至数据接收单元，数据接收单元的数值通过数值分类暂存单元储存后，位置定位单元开始对数值测算的所处位置进行定位，差分计算模块包括的基站接收端将固定在导线弧测算位置的固定接收机端定位位置数值测量误差通过无线信号发送给移动接收端，移动接收端就可以利用接收到的固定接收机端的测量误差来校正移动接收端对北斗卫星端单元的距离测量值，从而提高移动接收端的测量和定位的精度，使定位位置更加精准，定位的位置信息和数值分类暂存单元储存的精准导线弧值通过综合发送单元一起发送至监测控制总站的总控主机端设置的综合数值接收单元上，由综合数值接收单元接收后，即可显示在总控主机端设置的数据显示组件单元或者是移动接收端上，人员再通过移动接收端或者数据显示组件单元进行查看。
14.有益效果：1、本发明通过增加温度传感监测单元、张力传感监测单元与倾角传感监测单元对高线输电线的导线弧进行监测的，温度传感监测单元利用输送线的线路温度，以及线路温度线膨胀系数对导线弧进行计算，张力传感监测单元利用输线的轴向应力和轴向张力两者的关系计算出导线弧数值，倾角传感监测单元利用导线悬挂点线路的切线与水平方向的夹角在垂直平面内的投影倾角来测算导线弧数值，风速误差计算单元、径向误差计算单元与轴向误差计算单元对温度传感监测单元监测的弧线值进行误差消除，环境误差计算单元与温度误差计算单元对张力传感监测单元监测的弧线值进行误差消除，刚度误差计算单元与变化误差计算单元对倾角传感监测单元监测的弧线值进行误差消除，通过数值统计单元进行统计后，利用数值计算单元算出最终平均的导线弧值，从多种不同的监测方法以及误差的消除综合后，从而实现导线弧的高精准度。
15.2、本发明通过增加的差分计算模块，利用基站接收端将固定在导线弧测算位置的固定接收机端定位位置数值测量误差通过无线信号发送给移动接收端，移动接收端就可以利用接收到的固定接收机端的测量误差来校正移动接收端对北斗卫星端单元的距离测量值，从而提高移动接收端的测量和定位的精度，使定位位置更加精准。
附图说明
16.图1为本发明的运行流程系统架示意图；图2为本发明的导线弧垂监测模块系统架构构示意图；图3为本发明的差分定位计算模块系统架构示意图；图4为本发明的数据总控模块系统架构示意图；图5为本发明的传感检测模块系统架构示意图；图6为本发明的差分计算模块系统架构示意图；图7为本发明的数据误差导入模块系统架构示意图。
17.其中，1、高压输电端；2、导线弧垂监测模块；3、差分定位计算模块；4、数据总控模
块；5、传感检测模块；6、差分计算模块；7、数据误差导入模块；201、数值统计单元；202、数值计算单元；203、数值发送单元；301、数据接收单元；302、数值分类暂存单元；303、位置定位单元；304、综合发送单元；401、综合数值接收单元；402、总控主机端；403、数据显示组件单元；501、温度传感监测单元；502、张力传感监测单元；503、倾角传感监测单元；601、北斗卫星端单元；602、测量误差计算单元；603、固定接收机端；604、基站接收端；605、移动接收端；701、风速误差计算单元；702、径向误差计算单元；703、轴向误差计算单元；704、环境误差计算单元；705、温度误差计算单元；706、刚度误差计算单元；707、变化误差计算单元；708、温度监测误差确认单元；709、张力监测误差确认单元；710、倾角监测误差确认单元；711、误差分类导入单元。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例：如图1-7所示，本发明实施例提供一种基于差分北斗技术的导线弧垂在线监测系统，包括高压输电端1，高压输电端1实质上属于户外的高压电输送组件，高压输电端1电性连接导线弧垂监测模块2，通过定点均匀设置的导线弧垂监测模块2对高压输电端1进行导线弧的实时监测，导线弧垂监测模块2电性连接差分定位计算模块3，差分定位计算模块3通过无线信号连接的数据总控模块4；导线弧垂监测模块2用于对高压输电端1的导线弧进行监测；差分定位计算模块3用北斗差分技术确认高压输电端1异常的精准位置；数据总控模块4用于实现在后台对导线弧进行操控。
20.导线弧垂监测模块2包括数值统计单元201、数值计算单元202、数值发送单元203与传感检测模块5，传感检测模块5连接数值统计单元201，数值统计单元201连接数值计算单元202，数值计算单元202连接数值发送单元203，温度传感监测单元501、张力传感监测单元502与倾角传感监测单元503分别测算的导线弧值通过数值统计单元201进行统计后，利用数值计算单元202算出平均值，最后求出准确的数值。
21.差分定位计算模块3包括数据接收单元301、数值分类暂存单元302、位置定位单元303、差分计算模块6与综合发送单元304，数据接收单元301连接数值发送单元203，数据接收单元301分别连接数值分类暂存单元302，位置定位单元303连接差分计算模块6，数值分类暂存单元302与差分计算模块6均连接综合发送单元304，定位的位置信息和数值分类暂存单元302储存的精准导线弧值通过综合发送单元304一起发送至监测控制总站的总控主机端402设置的综合数值接收单元401上。
22.数据总控模块4包括综合数值接收单元401、总控主机端402与数据显示组件单元403，综合数值接收单元401通过无线信号连接综合发送单元304，综合数值接收单元401连接总控主机端402，总控主机端402连接数据显示组件单元403，综合数值接收单元401接收到综合发送单元304发生的定位信息和导线弧值后，即可显示在总控主机端402设置的数据
显示组件单元403或者是移动接收端605上，人员再通过移动接收端605或者数据显示组件单元403进行查看。
23.传感检测模块5包括温度传感监测单元501、张力传感监测单元502、倾角传感监测单元503与数据误差导入模块7，数据误差导入模块7分别连接温度传感监测单元501、张力传感监测单元502与倾角传感监测单元503，温度传感监测单元501、张力传感监测单元502与倾角传感监测单元503分别连接数值统计单元201，导线弧垂监测模块2内部包括的传感检测模块5用于实施准确的监测工作，传感检测模块5所属的温度传感监测单元501利用输送线的线路温度，以及线路温度线膨胀系数对导线弧进行计算，张力传感监测单元502利用输线的轴向应力和轴向张力两者的关系计算出导线弧数值，倾角传感监测单元503利用导线悬挂点线路的切线与水平方向的夹角在垂直平面内的投影倾角来测算导线弧数值。
24.差分计算模块6包括北斗卫星端单元601、测量误差计算单元602、固定接收机端603、基站接收端604与移动接收端605，北斗卫星端单元601通过无线信号连接固定接收机端603，北斗卫星端单元601连接测量误差计算单元602，测量误差计算单元602连接基站接收端604，固定接收机端603通过无线信号连接基站接收端604，基站接收端604通过无线信号连接移动接收端605，移动接收端605通过无线信号连接综合发送单元304，移动接收端605通过无线信号连接总控主机端402与数据显示组件单元403，基站接收端604将固定在导线弧测算位置的固定接收机端603定位位置数值测量误差通过无线信号发送给移动接收端605，移动接收端605就可以利用接收到的固定接收机端603的测量误差来校正移动接收端605对北斗卫星端单元601的距离测量值，从而提高移动接收端605的测量和定位的精度，使定位位置更加精准。
25.数据误差导入模块7包括风速误差计算单元701、径向误差计算单元702、轴向误差计算单元703、环境误差计算单元704、温度误差计算单元705、刚度误差计算单元706、变化误差计算单元707、温度监测误差确认单元708、张力监测误差确认单元709、倾角监测误差确认单元710与误差分类导入单元711，风速误差计算单元701、径向误差计算单元702与轴向误差计算单元703分别连接温度监测误差确认单元708，环境误差计算单元704与温度误差计算单元705分别连接张力监测误差确认单元709，刚度误差计算单元706与变化误差计算单元707分别连接倾角监测误差确认单元710，温度监测误差确认单元708通过误差分类导入单元711连接温度传感监测单元501，风速误差计算单元701通过计算不同风速的误差值，算出温度传感监测单元501在不同风速下的测算误差值，径向误差计算单元702通过计算出径向应力的数值，算出温度传感监测单元501在不同径向应力的测算误差值，轴向误差计算单元703通过计算出轴向应力的数，算出温度传感监测单元501在不同轴向应力的测算误差值，轴向误差计算单元703、径向误差计算单元702与轴向误差计算单元703算出的数值通过温度监测误差确认单元708确认后利用误差分类导入单元711导入进温度传感监测单元501内，对温度传感监测单元501监测的弧线值进行误差消除，张力监测误差确认单元709通过误差分类导入单元711连接张力传感监测单元502，环境误差计算单元704通过计算出不同环境温度下的数值，算出张力传感监测单元502在不同环境温度下的误差值，温度误差计算单元705通过计算在不同导线电芯温度下的数值，算出张力传感监测单元502在不同电芯温度下的误差值，环境误差计算单元704与温度误差计算单元705算出的误差值通过张力监测误差确认单元709综合确认后，利用误差分类导入单元711导入至张力传感监测单元
502，对张力传感监测单元502监测的弧线值进行误差消除，倾角监测误差确认单元710通过误差分类导入单元711连接倾角传感监测单元503，刚度误差计算单元706通过算出不同电芯刚度下的数值，算出倾角传感监测单元503在不同电芯刚度下的误差值，变化误差计算单元707通过算出不同变化的倾角状态下的数值，算出倾角传感监测单元503在导线变化的不同倾角下的误差值，刚度误差计算单元706与变化误差计算单元707算出的误差值通过张力监测误差确认单元709综合确认后，利用误差分类导入单元711导入至倾角传感监测单元503，对倾角传感监测单元503监测的弧线值进行误差消除。