输电线路交叉跨越距离测量装置的制造方法

xiaoxiao2021-4-12  56

输电线路交叉跨越距离测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力测绘工具领域,涉及电网技术,尤其是一种输电线路交叉跨越距离测量装置。
【背景技术】
[0002]输电线路是电力系统的重要组成部分,担负着电能传输的重任,直接关系到电网安全可靠运行;随着电网技术的发展,特别是特高压、超高压输电技术的发展,电力走廊资源越来越紧张,造成输电线路之间的交叉跨越也越来越多;由于交叉跨越距离不足造成的线路放电跳闸的事故激增,给电网的安全经济运行及国民经济造成了重大损失。
[0003]输电线路交叉跨域距离与弧垂息息相关,架空输电线路长期处于野外,运行中输电电缆弧垂随着运行时间和气候条件及沿线环境的变化而变化;输电线路的超负荷运行会导致输电电缆的温度升高,进而会造成输电电缆弛度下降,弧垂增大,从而引起不同方向输电线路之间的交叉跨越距离不足;此外,弧垂的大小与还与杆塔的档距、导线的自重、架线的松紧等因素有关。
[0004]目前,对交叉跨越的测量主要采用测距杆、超声波测距仪、激光测距测高仪、经玮仪及全站仪等,这些方法大都是人工采用仪器进行测量,都不能在输电线路运行过程中实时自动掌握各输电线路的交叉跨越距离等现场数据,事故发生之前不能提前预警,因此各种测量方法均存在一定的局限性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术不足,提供一种直接实时高精度的测量输电线路之间的输电线路交叉跨越距离测量装置。
[0006]本实用新型采用的技术方案是:
[0007]一种输电线路交叉跨越距离测量装置,包括视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块、无线数据传输单元、供电单元及远程终端,所述视觉检测单元与倾角传感器的输出端与嵌入式系统模块的输入端连接,该嵌入式系统模块的输出端连接无线数据传输单元,该无线数据传输单元与远程终端通过无线传输网络连接,供电单元分别对视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块以及无线数据传输单元进行供电。
[0008]而且,所述视觉检测单元包括双目摄像机、图像采集卡,其中,图像采集卡的数据输入端连接双目摄像机,图像采集卡数据输出端作为视觉检测单元的输出端,与嵌入式系统模块输入端相连。
[0009]而且,所述的倾角传感器输出端与嵌入式系统模块的数据输入端相连。
[0010]而且,所述嵌入式系统模块包括DSP芯片电源控制及驱动模块、输入FIFO器件、输出FIFO器件以及可编程逻辑控制器件CPLD,输入FIFO器件与图像采集卡输出端相连,可编程逻辑控制器件CPLD与嵌入式系统模块的DSP芯片、输入及输出FIFO器件相连,电源控制及驱动模块与供电单元相连。
[0011]而且,所述DSP芯片型号为TMS320C6201,可编程逻辑控制器件CPLD型号为EPM7128。
[0012]而且,所述无线传输网络采用GPRS/GSM网络。
[0013]而且,所述供电单元包括太阳能电池板,蓄电池,太阳能电池板对蓄电池进行充电,蓄电池作为系统的供电电源。
[0014]本实用新型优点和积极效果为:
[0015]1、本实用新型通过各单元中的多个器件将数据信息进行传输和协同配合,可直接测量输电线路的交叉跨越距离,高精度;解决了现有技术间接测量的弊端,测量精度不高的问题;同时解决了传统测量技术不能实时测量的弊端,可有效避免输电线路因交叉跨越距离不足而引起的短路跳闸事故。
[0016]2、本实用新型提供的输电线路交叉跨越距离测量装置统采用无线数据传输,解决了数据远程传输问题,降低了系统成本和运行成本,数据信息传输更加及时,可实现固装的预测报警,解决了事故不能提前预知报警的弊端,降低事故发生率。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的电路原理框图;
[0018]图2是本实用新型中的嵌入式系统模块的逻辑框图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过附图结合具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0020]一种输电线路交叉跨越距离测量装置,包括视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块、无线数据传输单元、供电单元及远程终端,所述视觉检测单元与倾角传感器的输出端与嵌入式系统模块的输入端连接,嵌入式系统模块的输出端连接无线数据传输单元,该无线数据传输单元与远程终端通过无线传输网络连接,本实用新型中无线传输网络采用GPRS/GSM网络,供电单元分别对视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块以及无线数据传输单元进行供电。
[0021]视觉检测单元包括双目摄像机、图像采集卡,其中,图像采集卡的数据输入端连接双目摄像机,图像采集卡数据输出端作为视觉检测单元的输出端,与嵌入式数据处理单元输入端相连;
[0022]倾角传感器用于检测系统水平位置倾角信息,与图像数据信息进行融合,提高系统测量精度,此外用来工作人员明确系统是否处于正确的工作位置状态;
[0023]嵌入式系统模块包括DSP芯片(本实用新型中的DSP芯片型号为TMS320C6201)、电源控制及驱动模块、输入FIFO器件、输出FIFO器件以及可编程逻辑控制器件CPLD,输入FIFO器件与图像采集卡输出端相连,可编程逻辑控制器件CPLD与嵌入式系统模块的DSP芯片、输入及输出FIFO器件相连,电源控制及驱动模块与供电单元相连,DSP芯片需要两种供电电压,分别为DSP芯片核心部分供电电压CVdd和数据I/O接口供电电压DVdd,电源控制及驱动模块内制有两个线性稳压模块,DSP芯片核心部分供电电压CVdd和数据I/O接口供电电压DVdd分别由电源控制 及驱动模块中的两个线性稳压模块产生。
[0024]DSP芯片上集成安装有图像存储器(SDRAM),用于存储图像数据;
[0025]DSP芯片上集成安装有程序存储器(FLASH),用于存储程序算法;
[0026]视觉检测单元采集的原始图像输入到采集卡,产生的数字图像数据首先缓冲到输入FIFO器件,利用输入FIFO器件的HF启动DSP芯片的DMA通道,将图像数据传送至DSP芯片扩展的图像存储器中,然后由程序存储器植入的软件算法进行计算处理,包括计算标记点的三维坐标值等,经相应算法得到输电线路交叉跨越距离,并将其缓冲到输出FIFO器件,利用输出FIFO器件的EMPTY等信号作为控制信号,控制单片机进行接收;
[0027]可编程逻辑控制器件CPLD,型号为EPM7128,可编程逻辑控制器件CPLD与嵌入式系统模块的DSP芯片、输入及输出FIFO器件相连,CPLD控制系统的工作时序,包括逻辑转换和FIFO读写等逻辑时序运算,如控制FIFO器件的HF信号启动DMA中断的标志信号以及由DSP的Cex信号译码产生的控制输入数据缓冲FIFO器件的读时序等;
[0028]无线数据传输单元包括单片机、GPRS/GSM无线数据传输模块,单片机与嵌入式数据处理单元的输出FIFO器件连接,用于接收输电线路交叉跨越距离及系统水平位置倾角信息,经GPRS/GSM无线传输模块发送到远程终端,远程终端的接收人员对数据进行分析处理,并作出正确的预测报警,本实用新型中无线数据传输单元在市场上较为常见,其功能为接收信息并远程传送,故在此不予赘述。
[0029]供电单元包括太阳能电池板,蓄电池,太阳能电池板对蓄电池进行充电,蓄电池作为系统的供电电源;太阳能板作为清洁能源,已应用到多种场合,其供电能力可以满足该系统的需求。
[0030]在TMS320C6201的DSP芯片上集成安装有JTAG接口、复位控制、时钟系统,用于系统信息的输出以及与外设连接,该设计为现有技术,在此不予赘述。
[0031]本实用新型的工作方法是:
[0032]系统装置固定安装于输电线路弧垂最低点,在相应跨越的输电线路上作3-5个颜色鲜明的(便于区分背景)的标记点,双目摄像机拍摄相应跨越的输电线路上的标记点,得到标记点的图像,保存至图像采集卡并传输到嵌入式系统模块,在实现了双目摄像机标定,相应得到其内外参数的基础上,基于双目立体视觉的三维重构原理,测得标记点的三维坐标值,通过一定算法得到标记点到视觉检测装置的最小距离,即输电线路之间的交叉跨越距离;摄像装置采集的图像,需要进行图像预处理、数字化后发送至嵌入式系统模块,进一步处理计算得到输电线路交叉跨越距离,倾角传感器检测到的系统水平位置倾角信息及输电线路交叉跨越距离数据经GPRS/GSM无线传输网络发送到远程终端。
[0033]尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1.一种输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:包括视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块、无线数据传输单元、供电单元及远程终端,所述视觉检测单元与倾角传感器的输出端与嵌入式系统模块的输入端连接,该嵌入式系统模块的输出端连接无线数据传输单元,该无线数据传输单元与远程终端通过无线传输网络连接,供电单元分别对视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块以及无线数据传输单元进行供电。2.根据权利要求1所述的输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:所述视觉检测单元包括双目摄像机、图像采集卡,其中,图像采集卡的数据输入端连接双目摄像机,图像采集卡数据输出端作为视觉检测单元的输出端,与嵌入式系统模块输入端相连。3.根据权利要求1所述的输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:所述的倾角传感器输出端与嵌入式系统模块的数据输入端相连。4.根据权利要求1所述的输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:所述嵌入式系统模块包括DSP芯片电源控制及驱动模块、输入FIFO器件、输出FIFO器件以及可编程逻辑控制器件CPLD,输入FIFO器件与图像采集卡输出端相连,可编程逻辑控制器件CPLD与嵌入式系统模块的DSP芯片、输入及输出FIFO器件相连,电源控制及驱动模块与供电单元相连。5.根据权利要求4所述的输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:所述DSP芯片型号为TMS320C6201,可编程逻辑控制器件CPLD型号为EPM7128。6.根据权利要求1所述的输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:所述无线传输网络采用GPRS/GSM网络。7.根据权利要求1所述的输电线路交叉跨越距离测量装置,其特征在于:所述供电单元包括太阳能电池板,蓄电池,太阳能电池板对蓄电池进行充电,蓄电池作为系统的供电电源。
【专利摘要】本实用新型涉及一种输电线路交叉跨越距离测量装置,包括视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块、无线数据传输单元、供电单元及远程终端,所述视觉检测单元与倾角传感器的输出端与嵌入式系统模块的输入端连接,该嵌入式系统模块的输出端连接无线数据传输单元,该无线数据传输单元与远程终端通过无线传输网络连接,供电单元分别对视觉检测单元、倾角传感器、嵌入式系统模块以及无线数据传输单元进行供电。
【IPC分类】G01C3/00
【公开号】CN204679062
【申请号】CN201520034879
【发明人】仝卫国, 韩晓坤
【申请人】华北电力大学(保定)
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年1月19日

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