專利申請(qǐng)(樣本)

1、 說(shuō) 明 書(shū)基于加速度傳感器的輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種基于加速度傳感器的輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。背景技術(shù)架空輸電線路受自然條件的影響會(huì)發(fā)生多種災(zāi)害事故，而輸電線路舞動(dòng)是其中較為嚴(yán)重的一種災(zāi)害。輸電線路舞動(dòng)是在特殊氣象條件下發(fā)生了大面積雨淞天氣，使得架空輸電線路表面覆冰，輸電線路在風(fēng)的作用下產(chǎn)生低頻率、大振幅的自激振動(dòng)。輸電線路舞動(dòng)輕者導(dǎo)致輸電系統(tǒng)發(fā)生閃絡(luò)和跳閘，重者使輸電系統(tǒng)發(fā)生金具及絕緣子損壞、導(dǎo)線斷股、斷線，桿塔螺栓松動(dòng)和脫落，甚至倒塔，導(dǎo)致重大電網(wǎng)事故。造成輸電線路舞動(dòng)的因素很多，其中舞動(dòng)

2、半波數(shù)對(duì)輸電線路舞動(dòng)的波形影響較大，不同舞動(dòng)半波數(shù)導(dǎo)致輸電線路舞動(dòng)差異很大。具體來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的舞動(dòng)半波數(shù)主要有1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)和4個(gè)。5個(gè)及以上半波數(shù)的舞動(dòng)幅值較小，不致引起輸電線路故障。近年來(lái)，受災(zāi)害性氣象條件的影響，架空輸電線路舞動(dòng)事故發(fā)生的頻率和強(qiáng)度明顯增加，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，對(duì)輸電導(dǎo)線舞動(dòng)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)成為當(dāng)務(wù)之急。目前，對(duì)輸電線路舞動(dòng)的監(jiān)測(cè)，是在覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過(guò)監(jiān)測(cè)舞動(dòng)的頻率等信息來(lái)進(jìn)行計(jì)算，判斷輸電線路是否舞動(dòng)。由于輸電線路舞動(dòng)受隨機(jī)因素影響大，使得舞動(dòng)數(shù)學(xué)模型不確定，造成計(jì)算不準(zhǔn)確。同時(shí)，輸電線路的舞動(dòng)特征隨不同影響參量而變化，僅僅監(jiān)測(cè)舞動(dòng)頻

3、率等相關(guān)的參量很難準(zhǔn)確反映輸電線路的舞動(dòng)波形。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種基于加速度傳感器的輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)輸電線路的舞動(dòng)，能準(zhǔn)確反映輸電線路的舞動(dòng)波形，對(duì)輸電線路舞動(dòng)進(jìn)行直接有效的監(jiān)測(cè)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，與權(quán)利要求對(duì)應(yīng)，暫時(shí)不寫(xiě)本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1.采用加速度傳感器測(cè)量相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的位移加速度，通過(guò)對(duì)輸電線路運(yùn)動(dòng)軌跡的擬合，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路舞動(dòng)最直接、最直觀的監(jiān)測(cè)，大大提高了監(jiān)測(cè)的精度。2.采用ZigBee技術(shù)，通過(guò)ZigBee節(jié)點(diǎn)方便地組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了低成本、低耗電、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多、傳輸距離遠(yuǎn)的加速度無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。3.采用GPRS無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與控制

4、，避免了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式帶來(lái)的電纜施工，大大降低了施工的難度和系統(tǒng)安裝成本；系統(tǒng)既可連續(xù)安裝又可離散安裝。4.采用各種低功耗、超低功耗的傳感器和微處理器芯片，大大降低了系統(tǒng)的功耗；采用太陽(yáng)能加蓄電池充放電電路，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，使得系統(tǒng)可以連續(xù)、長(zhǎng)期、穩(wěn)定地在野外工作。 5.采用B/S模式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，客戶端免維護(hù)，使系統(tǒng)的分布相對(duì)集中，有利于系統(tǒng)的維護(hù)，具有較好的可擴(kuò)展性以及靈活性；6.基于對(duì)前期導(dǎo)線舞動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)的研究，監(jiān)控中心的上位機(jī)軟件嵌入了多種智能算法，大大減小了數(shù)據(jù)的誤差，提高了數(shù)據(jù)的擬合精度；附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)

5、的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)的程序流程圖；圖6是本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)的流程圖。圖中，1.無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)，2.桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)，3.GPRS通信模塊，4.監(jiān)控中心，5.電源模塊，6.微處理器單元，7.ZigBee通信模塊，8.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，9.液晶顯示模塊，10.雨量傳感器，11.壓力傳感器，12.角位移傳感器，13.溫濕度傳感器，14.風(fēng)速傳感器，15.風(fēng)向傳感器，日照強(qiáng)度傳感器，17.舞動(dòng)信息信號(hào)處理單元，18.加速度傳感器。其中，5-1.太陽(yáng)能電池，

6、5-2.充電保護(hù)電路，5-3.場(chǎng)效應(yīng)管A，5-4.+12V蓄電池，5-5.場(chǎng)效應(yīng)管B，5-6.放電保護(hù)電路，5-7定時(shí)斷電復(fù)位電路，5-8. +5V電源穩(wěn)壓器，7-1.無(wú)線單片機(jī)，7-2.外部天線，7-3.印刷版微波傳輸線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括多個(gè)無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1、多個(gè)桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2、GPRS通信模塊3、監(jiān)控中心4和電源模塊5。無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1，用于采集輸電線路監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移加速度信號(hào)，并將采集的信號(hào)傳輸給桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2；桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2用于監(jiān)測(cè)采集輸電線路周圍環(huán)境的局部氣象信息和桿塔線路的覆冰狀況

7、信息，用于接收無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1發(fā)送的信號(hào)，用于將采集的信息和接收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理、儲(chǔ)存和顯示，并將處理得到的數(shù)據(jù)送到GPRS通信模塊3，且一個(gè)桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2用于接收若干無(wú)線加速度傳感器1傳輸?shù)男盘?hào)；GPRS通信模塊3采用H7118C GPRS DTU，用于接收桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2發(fā)送的信息，并將接收到的信息傳輸至監(jiān)控中心4，用于接收監(jiān)控中心4發(fā)出的指令，并將接收到的指令傳輸給桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2；監(jiān)控中心4，用于發(fā)出指令，并將該指令發(fā)送給GPRS通信模塊3，用于接收GPRS通信模塊3發(fā)送的數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)；電源模塊5由蓄電池、太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)能充放電電路組成，用于為無(wú)線

8、加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1、桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2和GPRS通信模塊3提供穩(wěn)定的5V及12V電源。各無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1都具有獨(dú)立的控制器和電源，多個(gè)無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1組成傳感器網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括微處理器單元6，微處理器單元6分別與電源模塊5、ZigBee通信模塊7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元8、液晶顯示單元9和舞動(dòng)信息信號(hào)處理單元17相連接，舞動(dòng)信息信號(hào)處理單元17分別與雨量傳感器10、壓力傳感器11、角位移傳感器12、溫濕度傳感器13、風(fēng)速傳感器14、風(fēng)向傳感器15和日照強(qiáng)度傳感器16相連接。 桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2主要完成輸電線路周圍環(huán)境氣象信息以及桿塔線路環(huán)境溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)

9、向、雨量、日照強(qiáng)度、桿塔處線路的拉力和風(fēng)偏角等信息的采集，并將接收到的無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、打包，并存儲(chǔ)重要信息，同時(shí)控制液晶顯示和GPRS通訊等。桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2中的微處理器單元6選用TI公司的16位MSP430F247微處理器，具備超低功耗和豐富的外設(shè)，具有1個(gè)帶有3個(gè)比較/捕獲通道的16位定時(shí)器A和1個(gè)帶有7個(gè)比較/捕獲通道的16位定時(shí)器B，微處理器內(nèi)部集成了多個(gè)12位ADC模塊，可以快速處理各種數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)以及脈沖信號(hào)，該微處理器除了活動(dòng)模式外還有4種低功耗模式，在實(shí)現(xiàn)高性能的同時(shí)，降低系統(tǒng)功耗。 溫濕度傳感器13選用瑞士Sensirion公司基于CMOSens

10、TM技術(shù)的溫濕度傳感器SHT1x，該傳感器將CMOS芯片技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合，并帶有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的I²C總線數(shù)字輸出接口，濕度值和溫度值的輸出分辨率分別為14位和12位，并可編程為12位和8位。該傳感器測(cè)量時(shí)的電流消耗為550A，平均為28A，休眠時(shí)為3A，并且具有很好的穩(wěn)定性。風(fēng)速傳感器14采用低門(mén)檻值（0.4m/s）、測(cè)量范圍075m/s 的三杯式光電風(fēng)速傳感器WAA15，其輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)，信號(hào)頻率與風(fēng)速成正比，通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)的計(jì)頻完成風(fēng)速測(cè)量。風(fēng)向傳感器15為單翼風(fēng)標(biāo)，風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)格雷碼盤(pán)（七位，分辨率為2.80）轉(zhuǎn)動(dòng)，格雷碼盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)2.80，光電管組產(chǎn)生新的七位并行格雷

11、碼數(shù)字信號(hào)輸出。雨量傳感器10采用翻斗雨量傳感器，輸出脈沖信號(hào)。角位移傳感器12和壓力傳感器11分別輸出05V的模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)直接輸入接到微處理器單元6的模擬I/O進(jìn)行處理。日照強(qiáng)度傳感器16采用錦州陽(yáng)光科技發(fā)展有限公司的TBQ-2傳感器，用于測(cè)量日照強(qiáng)度，該傳感器輸出020mV的模擬電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)多極放大后調(diào)制為02.5V的模擬信號(hào)。桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2的微處理器單元6為3.3V低功耗系統(tǒng)，很多輸入輸出信號(hào)不匹配，為此系統(tǒng)中采用了大量的保護(hù)電路，同時(shí)由于工作在2.4G頻率帶上的ZigBee節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)采用了高頻干擾，在桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2中采取了多種抗干擾措施，確保了桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2工作的穩(wěn)定性。本發(fā)

12、明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，包括相連接的ZigBee通信模塊7和加速度傳感器18，ZigBee通信模塊7包括無(wú)線單片機(jī)7-1，無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳16、引腳17和引腳18分別與加速度傳感器18的引腳12、引腳10和引腳8相連接，無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳44與電容C1串聯(lián)，電容C1接地，無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳43與電容C2串聯(lián)，電容C2接地，引腳44與引腳43之間并聯(lián)有晶振1；無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳19與電容C5串聯(lián)，電容C5接地，無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳21與電容C4串聯(lián)，電容C4接地；無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳32分別與電感L2的一端和印刷版微波傳輸線7-3的一端相連接，

13、電感L2的另一端與無(wú)線單片機(jī)7-1的引腳34相連接，印刷版微波傳輸線7-3的另一端分別與電感L2的另一端、引腳34和電感L3的一端相連接，電感L3的另一端與電容C3串聯(lián)，電容C3與外部天線7-2相連接。加速度傳感器18采用三軸加速度傳感器ADXL330。三軸加速度傳感器ADXL330功耗低、靈敏度高，最大測(cè)量范圍為+/-3g，X軸和Y軸的帶寬為0.51600Hz，Z軸帶寬為0.5550Hz；ZigBee通信模塊7采用TI公司的低功耗芯片CC2430，工作時(shí)的電流損耗為27mA，在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于27 mA 或25 mA?？商峁┠M電壓輸出，能測(cè)量出任意時(shí)刻輸出導(dǎo)線沿X軸、Y軸

14、和Z軸三個(gè)方向的位移加速度分量。ZigBee通信模塊7基于TI公司的低功耗芯片CC2430，采用了非平衡天線和與其相連接的非平衡變壓器。非平衡變壓器由電感L1、電感L2和印刷版微波傳輸線7-3組成，能滿足RF輸入/輸出匹配電阻（50）的要求，為了進(jìn)一步提高無(wú)線傳輸距離，增加了接收天線,該接收天線由電容C3、電感L3H和外部天線7-3構(gòu)成；晶振1、電容C1和電容C2 為無(wú)線單片機(jī)7-1提供32.768KHz的時(shí)鐘源；晶振2、電容C4和電容C5為無(wú)線單片機(jī)7-1提供32M的時(shí)鐘源。加速度傳感器18三個(gè)方向的輸出引腳12、引腳10和引腳8分別接到無(wú)線單片機(jī)7-1的模擬輸入引腳16、引腳17和引腳18

15、，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線單片機(jī)7-1對(duì)加速度傳感器18產(chǎn)生的信號(hào)數(shù)據(jù)的采集。無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1由兩節(jié)串聯(lián)的1.5伏電池提供3伏電源。在一段輸電線路上布置若干個(gè)無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1，各無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1共同組成樹(shù)狀的無(wú)線加速度傳感器網(wǎng)絡(luò)，該傳感器網(wǎng)絡(luò)中，路由器節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)定時(shí)/實(shí)時(shí)發(fā)送各自的三個(gè)方向的加速度分量至桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2的接收模塊（協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)），同時(shí)各路由器節(jié)點(diǎn)還負(fù)責(zé)該傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的中繼。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)一方面負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作，另一方面將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2的微處理器單元6。本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中電源模塊5的結(jié)構(gòu)，如圖4所示，包括依次并聯(lián)設(shè)置的太陽(yáng)能電池5-1、電阻R1、充電保護(hù)電

16、路5-2、場(chǎng)效應(yīng)管A5-3、+12V蓄電池5-4、放電保護(hù)電路5-6、定時(shí)斷電電路5-7和+5V電源穩(wěn)壓器5-8，太陽(yáng)能電池5-1的正極和負(fù)極分別與+12V蓄電池5-4的正極和負(fù)極相連接，太陽(yáng)能電池5-1和+12V蓄電池5-4的負(fù)極接地，太陽(yáng)能電池5-1的正極與+12V蓄電池5-4的正極之間串聯(lián)有二極管D1，二極管D1位于+12V蓄電池5-4和場(chǎng)效應(yīng)管A5-3之間，二極管D1的負(fù)極與+12V蓄電池5-4的正極相連接，場(chǎng)效應(yīng)管A5-3還與充電保護(hù)電路5-2相連接，電阻R2與放電保護(hù)電路5-6之間連接有場(chǎng)效應(yīng)管B5-5，場(chǎng)效應(yīng)管B5-5與+12V蓄電池5-4的負(fù)極相連接。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在野外工作，很難

17、取電，電源模塊5采用太陽(yáng)能加蓄電池的供電模式，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的5伏和12伏電源。并采用了充電保護(hù)電路5-2、放電保護(hù)電路5-6和定時(shí)斷電復(fù)位電路5-7。二極管D1用于陰雨天和夜晚無(wú)太陽(yáng)光時(shí)，+12V蓄電池5-4對(duì)太陽(yáng)能電池5-1放電；電阻R1和電阻R2 為壓敏電阻，用于防雷擊保護(hù)；場(chǎng)效應(yīng)管A5-3用于充電控制，場(chǎng)效應(yīng)管B5-5用于放電控制。GPRS通信模塊3支持雙頻GSM/GPRS，符合ETSI GSM Phase 2+標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線，支持A5/1&A5/5加密算法、透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換，支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)、短消息數(shù)據(jù)備用通道（選項(xiàng)），支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心域名和IP地址，支持RS

18、-232/422/485或以太網(wǎng)接口，可通過(guò)Xmodem協(xié)議進(jìn)行軟件升級(jí)，并具備自診斷、告警輸出和抗干擾性能，適于電磁環(huán)境惡劣環(huán)境中應(yīng)用的需求，該模塊采用先進(jìn)電源技術(shù)，供電電源適應(yīng)范圍寬，穩(wěn)定性較好，選配防潮外殼，適合室外使用?？芍苯优c監(jiān)控終端設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)GPRS撥號(hào)上網(wǎng)功能。該模塊性能穩(wěn)定，足以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1為了降低功耗，上電后就處于睡眠狀態(tài)（低功耗狀態(tài)），當(dāng)接收到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的采集加速度值的命令后，即刻從休眠模式轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式，開(kāi)始采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)處輸電導(dǎo)線三個(gè)方向的位移加速度值，并將采集的位移加速度值發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，發(fā)送成功后無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)1

19、再次轉(zhuǎn)入睡眠模式，其流程圖，如圖6所示。桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2的流程圖，如圖7所示，桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2上電自檢成功后，為減少系統(tǒng)的功耗，轉(zhuǎn)入低功耗模式。當(dāng)桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2接收到監(jiān)控中心4發(fā)出的采集和發(fā)送數(shù)據(jù)的命令后，立刻從低功耗模式轉(zhuǎn)入活動(dòng)模式，一方面讓安裝于桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2上的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送采集加速度值的命令，另一方面微處理器單元6開(kāi)始采集桿塔上各個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)，當(dāng)兩路數(shù)據(jù)全部采集完畢后，微處理器單元6控制GPRS通信模塊3，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心4，數(shù)據(jù)發(fā)送成功后，桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2再次轉(zhuǎn)入低功耗狀態(tài)。本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程：將傳感器網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)安裝于輸電導(dǎo)線的特征點(diǎn)上，在輸電導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)過(guò)程

20、中協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)命令其它各節(jié)點(diǎn)控制器，通過(guò)加速度傳感器18采集輸電導(dǎo)線各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三個(gè)坐標(biāo)的位移加速度分量。終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)之間采取樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，利用ZigBee無(wú)線方式進(jìn)行短距離通信，將采集的信息發(fā)送至桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2。桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)2一方面集中各傳感器節(jié)點(diǎn)上傳的信息，另一方面通過(guò)對(duì)輸電線路覆冰厚度（桿塔線路處的拉力、風(fēng)偏角）、氣象信息（溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向和雨量等），計(jì)算出一些重要的輸電線路舞動(dòng)信息，并對(duì)該兩部分信息進(jìn)行分析和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理后，將處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS通信模塊3遠(yuǎn)距離無(wú)線輸送到監(jiān)控中心4。監(jiān)控中心4根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)輸電線路舞動(dòng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理，對(duì)

21、相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，實(shí)時(shí)生成輸電導(dǎo)線某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)期的位移變化圖以及整條輸電線路的位移變化圖，還可以根據(jù)得到的相關(guān)信息預(yù)測(cè)未來(lái)某一時(shí)刻輸電線路位移變化的圖形。本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)/定時(shí)采集輸電線路各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處三個(gè)方向的位移加速度值，經(jīng)過(guò)定量計(jì)算和定性分析，準(zhǔn)確得到輸電線路各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的相對(duì)位移，并擬合出輸電線路在每一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)最直接、最有效的監(jiān)測(cè)。 說(shuō) 明 書(shū) 附 圖圖1圖2（圖中17是獨(dú)立的一個(gè)單元？如是自己設(shè)計(jì)的，請(qǐng)給出該單元的結(jié)構(gòu)圖）圖3圖4圖5 圖6 權(quán) 利 要 求 書(shū)1. 基于加速度傳感器的輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線加速

22、度傳感器節(jié)點(diǎn)（1）、多個(gè)桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2）、GPRS通信模塊（3）、監(jiān)控中心（4）和電源模塊（5），其中， 無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)（1）用于采集輸電線路監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移加速度信號(hào)，并將采集的信號(hào)傳輸給桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2）；桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2），用于監(jiān)測(cè)采集輸電線路周圍環(huán)境的局部氣象信息和桿塔線路的覆冰狀況信息，用于接收無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)（1）發(fā)送的信號(hào)，用于將采集的信息和接收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理、儲(chǔ)存和顯示，并將處理得到的數(shù)據(jù)送到GPRS通信模塊（3），且一個(gè)桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2）用于接收若干無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)（1）發(fā)送的信號(hào)；GPRS通信模塊（3）采用H7118C GPRS DTU，用于接收桿塔監(jiān)測(cè)分

23、機(jī)（2）發(fā)送的信息，并將接收到的信息傳輸至監(jiān)控中心（4），用于接收監(jiān)控中心（4）發(fā)出的指令，并將接收到的指令傳輸給桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2）；監(jiān)控中心（4），用于發(fā)出指令，并將該指令發(fā)送給GPRS通信模塊（3），用于接收桿GPRS通信模塊（3）發(fā)送的數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)；電源模塊（5），用于為無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)（1）、桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2）和GPRS通信模塊（3）提供穩(wěn)定的5V及12V電源。2. 按照權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線加速度傳感器節(jié)點(diǎn)（1）包括相連接的ZigBee通信模塊（7）和加速度傳感器（18），所述的加速度傳感器（18）采用三軸加速度傳感器ADXL

24、330，所述的ZigBee通信模塊（7）包括無(wú)線單片機(jī)（7-1），無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳16、引腳17和引腳18分別與加速度傳感器（18）的引腳12、引腳10和引腳8相連接，無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳44與電容C1串聯(lián)，電容C1接地，無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳43與電容C2串聯(lián)，電容C2接地，無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳44與引腳43之間并聯(lián)有晶振1，無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳19與電容C5串聯(lián)，電容C5接地，無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳21與電容C4串聯(lián)，電容C4接地，無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳32分別與電感L2的一端和印刷版微波傳輸線（7-3）的一端相連接，電感L2的另一端與無(wú)線單片機(jī)（7-1）的引腳34相連接，印刷版微波傳輸線（7-3）的另一端分別與電感L2的另一端、引腳34和電感L3的一端相連接，電感L3的另一端與電容C3串聯(lián)，電容C3與外部天線（7-2）相連接。3. 按照權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的桿塔監(jiān)測(cè)分機(jī)（2）的結(jié)構(gòu)包括：微處理器單元（6）分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元（8）、液晶顯示單元（9）和舞動(dòng)信息信號(hào)處理單元（17）相連接，舞動(dòng)信息信號(hào)處理單元