又是一年冬来到 冰天雪地里守护—覆冰舞动监测仪

冰冷的雨滴降落到了温度低于冰点的物体上就形成雨凇如果是凝结在电线上，就使电线覆冰。这就是电线覆冰。如果一个范围内的所有电线都被冰包住，这就是线路覆冰。覆冰引起的输电线路导线舞动、绝缘子闪络甚至倒塔断线等问题,严重影响了电网的安全运行。

输电线路导线舞动的防治是一个复杂的系统工程，各种输电线路导线舞动治理措施都只能在一定程度上抑制和削弱导线舞动，很难彻底消除。因此必须从规划设计到运行维护，在避、抗、防等各个环节进行综合治理，开展全过程舞动治理。

导线舞动

主要原因是导线上有不均匀的覆冰，它与导线无覆冰或均匀覆冰时的微风振动有着本质的不同。输电线路导线舞动是长期以来影响本地区电网输电线路度冬安全的重要因素，其可以造成输电线路跳闸、铁塔横担部分螺栓脱落以及铁塔横担、跳线、绝缘子、金具受损，使得电网运行形势极为严峻。

随着我国超高压输电线路建设发展，多省份输电线路出现了大面积的覆冰、舞动现象，其中舞动使得多条线路发生闪络跳闸、塔材螺栓松动、绝缘了碰撞破损、跳线断裂、问隔棒等金具损坏断裂、掉串掉线、杆塔结构受损、倒塔等不同等级的事故，给电网造成了严重的灾害。

研究人员先后提出了多种导线舞动监测方法，包括计算机3维仿真、图像视频法、加速度传感器监测法等。其中计算机3维仿真法可对导线的起舞过程和重要参量进行计算和仿真，但难以建立通用的数学模型;图像视频法是CAG工作人员通过安装在杆塔上的摄像机拍摄图片来获取导线运动状态，判断是否发生舞动，此方法较为直观，但只能定性地描述舞动运动状态;为定量描述导线运动状态，当今通常是用加速度传感器求得导线舞动轨迹。导线舞动CMD是安装在杆塔上，负责导线舞动无线传感器和气象传感器数据的收发，主要由以ARM处理器为核心，外加电源模块、通信模块以及其他外围模块组成。

覆冰监测系统

是输电线路覆冰在线监测装置，是一套针对在恶劣大气环境中运行的高压输电线路及变电站绝缘子的覆冰(雪)情况，进行在线监测而设计的装置。该装置将采集到的视频、微气象、导线拉力、绝缘子倾角等数据及其变化状况，通过3G/GPRS/CDMA网络实时的传送到中心监控分析系统，当出现异常情况时，系统会以多种方式发出预报警信息，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施。采用三层高品质密封金属盒，具有良好的抗电磁干扰能力、封闭、防雷、防雨、防尘等功能。具有高温、低温环境下工作，具有自加热功能。采用，可以远程控制球机电源。

导线舞动监测系统

是为避免导线舞动扭转导致计算出的相对位移与实际运动偏差，设计了基于惯性传感器的导线舞动监测系统，对系统中的导线舞动无线监测传感器、导线舞动状态监测装置(CMD)、状态监测代理(CMA)等部分进行了硬件设计和舞动定位算法设计。

舞动在线监测系统架构

导线舞动在线监测系统可以准确实现导线舞动幅值、频率等信息采集，系统包括导线舞动无线传感器、气象传感器、导线舞动状态监测装置(数量为n)、状态监测代理、状态信息接入网关机、通信网络等。其中导线舞动监测装置及各类气象传感器均安装在杆塔上，气象传感器通过RS485与导线舞动CMD连接。

导线舞动无线传感器安装在运行导线上，其数量根据实际导线长度确定。导线舞动CMD利用ZigBee技术主动呼叫导线舞动无线传感器，各个导线舞动传感器同步完成导线舞动加速度(Z多安装7个节点)信息采集，通过ZigBee网络将加速度数据发送给导线舞动CMD。传感器完成加速度的一次和二次积分得到速度和位移信息，由CMD将加速度、速度、位移和环境等参数打包，通过GPRS/CDM刀3G/wiFi/光纤等方式传输到CMA，通过CMA将信息发送至CAG，CAG专家软件通过线路拟合分析，得到导线舞动轨迹，计算得到导线舞动幅值、频率等信息。

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