3在线监测系统 在线监测系统
输电线路风偏在线监测系统由风偏监测仪(LAM-100I／ S型)、气象环境观测站(WEM 型)和监测中心3部分组成， 其中绝缘子串风偏角监测仪安装在绝缘子串上，气象环境 观测站安装在杆塔上，监测中心设置在电力运行单位。
3．1系统组成 ． 系统组成
整个风偏在线监测系统由现场监测装置、GPRS网络、外部 数据网和监测中心服务器4部分组成。其结构组成平面图如 图2所示。
第五章 输电线路风偏监测系统
输电导线风偏是一项对线路安全运行极具威胁而又颇为复杂 的研究课题。 风偏是一种由风引起的导线摆动现象，风偏的 形成一般取决于两个方面的因素，即风激励和线路结构与参 数。由于风偏的度很大，轻则造成相间闪络、金属夹具损坏， 重则造成线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等严重事故， 从而造成重大的经济损失。尽管世界上早在上世纪30年代就 开始对导线的风偏问题开始研究，但因其机理十分复杂，迄 今为止的研究成果还远不能满足工程实际的需求。随着西电 东送以及以三峡水电站等大型水利枢纽的建设，使得越来越 多的线路需要翻越高山、途经山谷和风口、跨越大江大河， 因而越来越多的大跨越输电线路 输电线路将投入运行；从运行情况来 输电线路 看，三峡输电工程线路已有严重的风偏问题产生。为了有效 地解决电力输送和特高压线路建设中地技术难题，风偏的理 论研究、试验研究、计算机模拟及监测技术研究等显得尤为 急迫。本系统旨在有效地解决电力输送和特高压线路建设中 的技术难题
3．3监测装置硬件组成 ． 监测装置硬件组成
现场监测装置的硬件结构连接如图3所示，主要由通信模块 (GPRS模块)、外部存储器(FLASH)、传感器、电源和 MCU(微处理器)组成。
(1)通信模块。通信模块即GPRS模块，采用Motorola公司 提供的WAVECOM模块。它是一个完整的手机模块，属于 移动设备端，负责和GSM 、GPRS网络进行信令交换。 通过串口可以实现对它的控制和进行数据传输，包括短信 息和GPRS等。该模块需要一张开通了GPRS业务的SIM 卡与它配套使用。 (2)传感器。本装置采用了多个传感器，来完成对输电线路 风偏运行情况及微气象环境参数的监测。其中，风偏角传 感器用于输电线路风偏运行参数的监测，环境温度传感器 和风速／风向传感器分别用于输电线路微气象的大气环境 温度和风速／风向参数监测；雨量传感器和气压传感器用 于输电线路的雨量和气压参数。它采用标准现场总线通信 模式，通过电平转换器和MCU 的串口相连，数据更新时 间为15min。 （3）其次还有电源、存储器等模块。如图3所示。
3．2系统实现的功能 ． 系统实现的功能
系统实现的功能主要包括数据采集传送、故障报警、实时控 制和采集数据处理。现场监测装置采集环境温度、环境湿度、 风速、风向、气压、雨量强度、绝缘子串风偏角等相关数据， 并根据中心命令实时上传。 监测中心收到采集数据后，绘出输电线路一个运行周期内各 项数据的曲线图，供技术人员分析输电线路运行状况。当现 场出现异常信息(包括风偏角超过设计值、风速超过设计风 速、雨量超过设定值)的情况下，现场监测装置也能实时上 传异常信息。
1．风偏角的测量方法Байду номын сангаас．
倾角传感器安装在球头挂环上，绝缘子串的摇摆反映在倾角传感器上便是 绝缘子串的摇摆角φ，即为风偏角，如下图所示。
2．风偏距的测量原理 ．
利用安装在球头挂环上的倾角传感器，可以方便测量出 绝缘子串的摇摆角。并根据横担长度L，绝缘子串长度等常量， 可计算出风偏距R。 当风偏发生时，绝缘子串会产生摇摆，其摆幅在水平面的分 量X的值可由下式确定： X= λ tg φ 此时的风偏距: R=L-X
现场监测装置通过通信模块(GPRS模块)把传送数据分组， 无线送到GPRS网络，再经由外部数据网，以TCP／IP传输 协议送到监测中心服务器上；监测中心也可以反向传送各种 指令到现场监测装置，调整装置的运行状态。外部数据网可 以是因特网或专用数据网，但必须都以TCP／IP 传输协议为 基础。 监测中心服务器以光纤专线或ISDN 的方式接入到外部数据 网中，分配有固定IP地址。