自動觀冰站技術(shù)方案.doc_第1頁
自動觀冰站技術(shù)方案.doc_第2頁
自動觀冰站技術(shù)方案.doc_第3頁
自動觀冰站技術(shù)方案.doc_第4頁
自動觀冰站技術(shù)方案.doc_第5頁
已閱讀5頁,還剩9頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

自動觀冰站技術(shù)方案一、 系統(tǒng)概述、極端氣候條件在近年來不斷發(fā)生,嚴重威脅供電安全。因此研究微氣象條件下輸電線路導(dǎo)線覆冰的形成和狀態(tài)變化機理,總結(jié)發(fā)展規(guī)律是規(guī)避由于線路規(guī)劃設(shè)計失誤造成大面積線路冰雪氣象災(zāi)害的有效方法。因此在冰雪多發(fā)地區(qū)建立輸電線路人工覆冰觀冰站,實現(xiàn)觀察和掌握嚴寒地區(qū)不同氣象條件下輸電線路導(dǎo)線覆冰的形成和變化趨勢。由于常規(guī)的人工觀冰站環(huán)境比較惡劣,存在觀測人員工作辛苦,觀測數(shù)據(jù)不夠精確、觀測數(shù)據(jù)量較少等問題。自動觀兵站利用現(xiàn)代電子技術(shù)、測量技術(shù)、新能源技術(shù)、通訊技術(shù)、軟件技術(shù)等現(xiàn)代化手段,采集被觀測導(dǎo)線的覆冰前后整個過程的重力、環(huán)境溫度、濕度、風速、風向、雨量、日照、氣壓、雪(冰)厚、現(xiàn)場圖像等數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集完成后通過GPRS或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心,中心利用軟件分析、數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析處理,給出覆冰厚度、氣象參數(shù)、圖像等。相比人工觀測站具有全天候工作、自動化程度高、采集數(shù)據(jù)精確、節(jié)省人力、物力的優(yōu)點。二、 系統(tǒng)總體架構(gòu)自動觀冰站由安裝在觀冰站現(xiàn)場的觀測裝置、無線通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心組成;觀測裝置安裝在觀測塔上,主要由監(jiān)控主機、傳感器、圖像監(jiān)控設(shè)備、電源系統(tǒng)組成。傳感器主要有:環(huán)境溫濕度傳感器:測量環(huán)境溫濕度;氣壓傳感器:測量大氣壓力;風速傳感器:測量風速;、風向傳感器:測量風向;日照傳感器:測量日照強度;拉力傳感器:測試觀測導(dǎo)線的重量變化;圖像設(shè)備:拍攝現(xiàn)場圖像;雪厚標尺:觀測覆雪的厚度。三、 技術(shù)實現(xiàn) 如下圖所示在觀冰站上安裝相關(guān)監(jiān)測設(shè)備,相關(guān)塔體結(jié)構(gòu)需做改動,頂部加裝設(shè)備安裝平臺。 四、1、 監(jiān)測主機監(jiān)測主機主要完成微氣象區(qū)氣象數(shù)據(jù)、模擬導(dǎo)線法覆冰數(shù)據(jù)、供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)、觀雪臺雪量數(shù)據(jù)等各個數(shù)據(jù)采集、模型處理和高清攝像機對觀雪臺、模擬導(dǎo)線的現(xiàn)場實時拍照數(shù)據(jù)壓縮處理并將其數(shù)據(jù)打包,按照相關(guān)通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式通過GPRS通信方式發(fā)送至監(jiān)控中心,監(jiān)測中心通過分析判斷得出現(xiàn)場的運行狀態(tài)。監(jiān)控中心可對監(jiān)測主機進行遠程參數(shù)設(shè)置,如監(jiān)測主機的采樣時間間隔以及實時數(shù)據(jù)請求等。2、 氣象參數(shù)溫濕度采集:系統(tǒng)中使用的溫度傳感器,其采用SHTxx 系列單芯片傳感器,是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件,并與一個 14 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。SHTxx采用串行接口,它的分辨率可以根據(jù)對現(xiàn)場的采集速率而進行調(diào)整,一般情況下默認的測量分辨率分別為 14bit(溫度)、12bit(濕度)。它的主要性能指標: 溫度的量程范圍:-40123.8 溫度分辨率:0.01 濕度的量程范圍:0%100%RH 環(huán)境濕度監(jiān)測范圍:0%RH10%RH,90%RH100%RH精度:3% RH;80100%RH,精度:2%RH 供電電壓:3.3V風速風向采集:系統(tǒng)中使用的超聲波風速風向傳感器,其工作原理是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風速的測量,超聲波在空氣中傳播的時候,會和風向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風向相同,它的速度會加快;反之,它的速度會變慢。它的主要特點及性能指標: 無啟動風速限制,360操作,同時具備風速、風向的測量; 測量精度高,性能穩(wěn)定; 結(jié)構(gòu)堅固,儀器抗腐蝕性強,在安裝和使用時無需擔心損壞; 克服了機械式風速風向儀固有的缺陷,能全天候地、長久地正常工作,新的設(shè)計還可經(jīng)受暴雨、冰雪、霜凍環(huán)境的考驗; 設(shè)備輕巧,攜帶輕便,安裝、拆卸容易; 信號接入方便,同時提供數(shù)字和模擬兩種信號; 不需要維護和現(xiàn)場校準。 風速:測量范圍:060m/s; 精確性:0.2m/s;(當風速在0-5米/秒范圍內(nèi)),5米/秒); 分辨率:0.1 m/s 風向:測量范圍:0359.9; 精確性:3; 分辨率:0.1;氣壓采集:系統(tǒng)中選用的SCPX000芬蘭VTI系列氣壓傳感器,它基于D-MEMS技術(shù)的絕對壓力傳感器,它內(nèi)帶AD轉(zhuǎn)換器、ASIC結(jié)構(gòu)以及EEPROM存儲單元,并可通過SPI接口與綜合分機進行通訊。它的主要特點及性能指標: 測試范圍:30Kpa120 Kpa絕壓; 絕對壓力精度:-100+100Pa; 分辨率:1.56Pa日照強度采集:系統(tǒng)中使用的TBQ-xx的日照傳感器,它由快速響應(yīng)的線繞電鍍式熱電堆組成。感應(yīng)面涂3M無光黑漆,感應(yīng)面為熱接點,當有陽光照射時溫度升高,它與另一面的冷接點形成溫差電動勢,該電動勢與太陽輻射強度成正比。其信號線與CPU的AD接口相連接,并通過計算得出日照強度。它的主要特點及性能指標: 靈敏度:7-14mV/KW.m-2; 響應(yīng)時間:35S(99%響應(yīng)) 光譜范圍:0.33.2m 溫度系數(shù):不大于2%(-1040)3、 觀測導(dǎo)線重量采集:系統(tǒng)中使用3個30KG拉力傳感器,通過測量一根長4米(與現(xiàn)場線路同型號的)導(dǎo)線的實時重量變化,監(jiān)測主機用于采集拉力傳感器的數(shù)據(jù),再經(jīng)過相關(guān)數(shù)學模型計算得出現(xiàn)場實時覆冰厚度。 拉力傳感器量程:30kg(根據(jù)實際需要定制); 拉力傳感器測量范圍:1100FS(線性工作區(qū)間); 拉力傳感器準確度級別(FS):0.1及以上; 拉力傳感器技術(shù)指標: 分度數(shù)n500;回零誤差(FS):0.1;示值誤差(FS):0.2;重復(fù)性(FS):0.2;滯后(FS):0.3;長期穩(wěn)定性(FS):0.2;4、 圖像觀測 在觀測塔上安裝高清攝像機,定時對觀測模擬導(dǎo)線的覆冰狀況,可清晰觀測到覆冰的厚度、冰型以及環(huán)境積雪情況,在一定程度上可代替人工現(xiàn)場觀測。 拍攝參數(shù): 攝像機: 傳感器芯片:SONY CCD; 像素數(shù): 1024(H) X 768(V) (PAL),或高清攝像機可達100萬像素以上; 最低照度: 0.01Lux; 變焦率: 光學18 倍; 預(yù)置位數(shù)量:128; 水平旋轉(zhuǎn)角度:0355; 俯仰角度: 090; 圖像格式:Jpeg; 視頻格式:H.264/mpeg4; 遠程調(diào)節(jié):焦距、光圈、景深、云臺預(yù)置位、大小、色度、對比度; 具有專利防雨、雪、污機構(gòu),確保任何情況下拍攝照片清晰;5、 積雪厚度觀測 在觀測塔上與攝像機等高的部位構(gòu)建一積雪平臺,平臺上固定不銹鋼鋼尺,當積雪時積雪會遮擋鋼尺的相應(yīng)高度,通過照片即可直觀顯示積雪厚度。6、 裝置電源安裝在鐵塔上的監(jiān)測裝置統(tǒng)一采用太陽能對蓄電池浮充的方式進行供電。我公司采用超低功耗技術(shù),裝置待機電流保持在100mA(12V)以內(nèi),因此在同等容量電源條件下,裝置可連續(xù)運行時間比目前市面廠家多30%以上。一般情況下數(shù)據(jù)采集裝置配置12V 96AH 電池 即可連續(xù)運行60天以上。監(jiān)測裝置選用硅能綠色環(huán)保電池作為儲能系統(tǒng),該電池相比鉛酸及其他類型電池系統(tǒng)具備以下優(yōu)點:l 儲備容量高,達到國際要求的2倍。l 充電接受能力強,達到國際要求的3倍。l 大電流放電效率高,可高倍率放電,30C放電8S內(nèi)電池不損傷。l 自放電小,年自放電率小于2%。l 充放電無記憶(次數(shù))。l 能耐高溫及高寒,可以在-50+70范圍內(nèi)使用。l 綠色環(huán)保,該產(chǎn)品采用復(fù)合硅鹽電解質(zhì)取代硫酸,無污染,電池極板亦可再生使用。 l 循環(huán)使用壽命長,戶外監(jiān)測裝置可使用510年。7、 通信技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測裝置與監(jiān)控中心之間采用無線GPRS、衛(wèi)星等方式進行通訊。具有簡單、易行、不用自行架設(shè)網(wǎng)絡(luò)、資費便宜等優(yōu)點;對特殊無信號地區(qū)可考慮采用衛(wèi)星通訊方式。8、 軟件技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)主要分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)、設(shè)備臺賬管理、 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)分析處理、預(yù)警預(yù)警等幾個主要部分:監(jiān)測中心運行專家軟件界面監(jiān)控中心的專家軟件主要通過對拉力的計算分析、氣象條件的分析,給出覆冰的具體厚度,發(fā)展趨勢等:統(tǒng)計分析: 按日、按月統(tǒng)計最大值、最小值、平均值,并能生成趨勢曲線、報表。歷史趨勢圖分析: 實時數(shù)據(jù)柱形圖顯示,統(tǒng)計值、歷史數(shù)據(jù)趨勢圖。覆冰厚度計算模型: 結(jié)合覆冰的密度(0.9g/cm3)、導(dǎo)線直徑來求解覆冰厚度。 核心目標:1測得單位長度導(dǎo)線上的覆冰重量(誤差小于5%

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論