"ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ" ДИСТАНЦИОННАЯ РАСПОРКА И СПОСОБ МОНИТОРИНГА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
"INTELLIGENT" REMOTE STRUT AND METHOD OF MONITORING OVERHEAD LINES

Настоящее изобретение в основном относится к области системы мониторинга передачи и распределения электроэнергии. Более конкретно данное изобретение касается дистанционного оперативного мониторинга состояния воздушных линий с помощью комплексной сети измерения и мониторинга в режиме реального времени.
Линии передачи, используемые для передачи электрической энергии, часто квалифицируются как линии высокого напряжения (ВН), линии сверхвысокого напряжения (СВН) и линии ультравысокого напряжения (УВН). Уровни напряжения в каждой категории составляют, соответственно, менее 300 киловольт (кВ), от 300 кВ до 500 кВ и более 500 кВ. Линии передачи, относящиеся к категории СВН и УВН, называются магистральными линиями электропередач, что означает, что электроэнергия передается по линиям от точки генерации до точки распределения на большие расстояния, которые могут достигать нескольких сотен миль.
Особым вариантом линий передач является воздушная линия передач. Такая воздушная линия передач содержит множество проводов для передачи электрической энергии, как описано выше. Провода расположены на высоте в несколько футов над землей и подвешены на специальных опорах, которые обычно отстоят друг от друга на расстоянии нескольких сотен футов. Так называемые дистанционные распорки и/или дистанционные распорки-гасители вибрации используются для удержания проводов воздушной линии в пучке, т.е. для удержания их на заданном минимальном расстоянии друг от друга во избежание коротких замыканий между проводами и, как правило, одновременно с этим в целях удержания их, соответственно, на близком друг от друга и заданном максимальном расстоянии. Как правило, расстояние между дистанционными распорками на воздушной линии составляет около 200 футов. Следовательно, на одну милю воздушной линии может приходиться приблизительно пятьдесят дистанционных распорок. Дистанционные распорки и/или дистанционные распорки-гасители вибрации хорошо известны и описаны, например, в патенте США 5,361,920.
Проходя на расстояния в тысячи миль, зачастую в самых удаленных местах, воздушные линии передач являются одним из наиболее рассредоточенных производственных объектов в энергетической промышленности. Они могут быть расположены на открытых сельскохозяйственных угодьях, холмистой местности или горных склонах. В целом, надлежащее техническое обслуживание линий электропередач, включая воздушные линии передач, имеет жизненно важное значение, поскольку любая проблема может привести к прерыванию электроснабжения со многими негативными последствиями для здоровья, санитарии, транспорта и безопасности.
Повышенные требования к надежности, старение компонентов и бюджетные ограничения увеличивают потребность в тщательных, своевременных и экономически эффективных проверках по всей длине линий электропередач.
Одной из важнейших частей сети воздушных линий являются провода, используемые для передачи электрической энергии между связанными станциями, например, между точкой генерации и точкой распределения. Профилактическое обслуживание проводов и мониторинг различных параметров, включая температуру проводов, электрический ток в воздушной линии, механические 3D колебания проводов, раскачивание и провисание проводов, обледенение проводов, а также параметров окружающего воздуха, таких как температура и влажность, является лучшим способом избежать проблем с инфраструктурой воздушной линии.
Современная проверка линии электропередачи включает действия работников на линиях и/или вертолетную поддержку. При этом пешие инспекции требуют много времени и в некоторых случаях невозможны из-за сложного рельефа местности, например, наличия гор или долин с крутыми склонами. При мониторинге воздушных линий работникам приходится перемещаться по линиям на высоте в несколько десятков метров над землей, в очень сложных и напряженных условиях. Чтобы обеспечить безопасность работ, передачу электроэнергии иногда прерывают для проведения инспекции. Однако это не всегда возможно, поскольку приводит к перегрузкам параллельных линий.
Применение вертолетов позволяет ускорить проведение инспекций, однако такие полеты являются очень дорогостоящими, утомительными и сложными, особенно для пилота, поскольку ему приходится управлять вертолетом на минимальном расстоянии от проводов воздушной линии. Вероятность сильного бокового ветра повышает опасность этого задания. Несмотря на то, что видеозапись, сделанная с вертолета, содержит информацию об общем состоянии воздушной линии, она не в состоянии дать детальное представление о наличии царапин, мелких дефектов или коррозии, которые являются ранними признаками проблем, требующих устранения до серьезного повреждения линии.
Другой способ обследования линий электропередач предусматривает использование беспилотных воздушных систем. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) могут планировать над пересеченной местностью, куда трудно добраться работникам энергокомпаний, и передавать на землю изображения, демонстрирующие состояние проводов. Применение БПЛА могло бы сократить расходы энергокомпаний и повысить безопасность работников, как при проведении текущих проверок, так и при осмотре повреждений воздушных линий после стихийных бедствий. Однако существующие правила могут, скорее, воспрепятствовать этому. Они требуют, чтобы операторы БПЛА были лицензированными пилотами или прошли специальное обучение и чтобы они, управляя летательным аппаратом, держали его в поле зрения и на высоте ниже 400 футов. Таким образом, это означает, что данный способ также предусматривает перемещение работников вдоль линий электропередач во время инспекции. Кроме того, использование БПЛА не дает возможности получить информацию о параметрах, относящихся к самим проводам, например, о температуре проводов.
Другой способ мониторинга воздушных линий заключается в использовании для проверки линий электропередач роботов-инспекторов, которые могут перемещаться по проводам и обнаруживать представляющую высокий риск растительность, а также определять состояние компонентов с помощью различных технологий контроля. Такие роботы могут оснащаться различными датчиками для выполнения детальной проверки. Главный недостаток такого способа заключается во временном, разрыве между получением фото- и/или видеоизображения на месте и последующим анализом. Видеоматериалы и информация часто передаются на анализ экспертам после того, как выездная бригада закончит работу на объекте и возвратится в бюро. Во многих случаях место проведения инспекции находится на расстоянии в сотни или тысячи километров от учреждения, и может потребоваться значительное время для анализа фото- и видеоматериала после работы на объекте. Это сильно замедляет ход выполнения задания по проверке линии электропередачи.
В общем, существующие способы мониторинга линий электропередач являются сложными, дорогостоящими, требуют больших затрат времени и очень сложного оборудования, а иногда просто опасны.
В свете вышеизложенного очевидно, что существует настоятельная потребность в мониторинге воздушных линий в режиме реального времени.
Задача решается с помощью «интеллектуальной» дистанционной распорки по пункту 1, системы «интеллектуальных» дистанционных распорок по пункту 8 и способа мониторинга воздушных линий по пункту 9.
Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается «интеллектуальная» дистанционная распорка для мониторинга воздушных линий, пригодная для измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии. «Интеллектуальная» дистанционная распорка, которая выполнена с возможностью связывания как минимум двух проводов воздушной линии, содержит как минимум один датчик, установленный на дистанционной распорке. Датчик приспособлен для измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач и выполнен с возможностью предоставления данных, содержащих информацию об измеряемом параметре. Такая информация об измеряемом параметре может включать в себя сам измеряемый параметр и/или результат обработки измеряемого параметра как минимум одним датчиком.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается система «интеллектуальных» дистанционных распорок для мониторинга воздушных линий передач, включающая в себя как минимум две «интеллектуальные» дистанционные распорки. Каждая из «интеллектуальных» дистанционных распорок выполнена с возможностью связывания как минимум двух проводов воздушной линии передач, и каждая из «интеллектуальных» дистанционных распорок включает в себя
как минимум один датчик, который установлен на «интеллектуальной» дистанционной распорке, приспособлен для измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач и выполнен с возможностью предоставления данных, содержащих информацию об измеряемом параметре, и
как минимум одно устройство передачи данных, выполненное с возможностью приема данных, предоставленных как минимум одним датчиком и другими датчиками, и передачи предоставленных данных и данных, полученных от других датчиков, в устройство приема данных.
Кроме того, как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка системы «интеллектуальных» дистанционных распорок является вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой и как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка системы «интеллектуальных» дистанционных распорок является главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой.
Вспомогательная «интеллектуальная» дистанционная распорка выполнена с возможностью измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач, на которой она установлена, и передачи данных, содержащих информацию об измеряемом параметре, на главную «интеллектуальную» дистанционную распорку. Главная «интеллектуальная» дистанционная распорка выполнена с возможностью измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач на участке, на котором она установлена, и приема данных от вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распорки и передачи данных, содержащих информацию об измеряемых параметрах, и данных, полученных от вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распорки, в информационную систему.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ мониторинга воздушных линий передач. Согласно этому способу, как минимум один параметр состояния воздушной линии передач измеряется как минимум одной «интеллектуальной» дистанционной распоркой. Как сказано во вводной части, «интеллектуальная» дистанционная распорка выполнена с возможностью связывания как минимум двух проводов воздушной линии передач и пригодна для измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач. Кроме того, дистанционная распорка включает в себя как минимум один датчик, который установлен на «интеллектуальной» дистанционной распорке, пригоден для измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач и выполнен с возможностью предоставления данных, содержащих информацию об измеряемом параметре. После шага измерения проводится оценка данных измерений.
Настоящее изобретение основано на понимании того, что дистанционные распорки, упомянутые во вводной части, после их оснащения соответствующими датчиками, могут использоваться для мониторинга воздушной линии передач.
Основная задача дистанционной распорки заключается в том, чтобы связывать провода, т.е. удерживать провода в пучке, обеспечивая надлежащее разделение между ними, другими словами - как минимум не позволяя проводам соприкасаться друг с другом, поскольку это приведет к короткому замыканию. Однако существуют дополнительные требования к расстоянию между проводами, которые зависят от уровня напряжения, сечения провода, материалов провода и т.д. Поэтому расстояние между двумя соседними дистанционными распорками определяется путем расчета. В некоторых случаях провода разделены фиксированным расстоянием, которое обычно составляет 18 дюймов. Современные дистанционные распорки называются дистанционными распорками-гасителями вибрации, поскольку в них функция разделения проводов в пучке сочетается с функцией гашения вибрации отдельных проводов в пучке.
Такие «интеллектуальные» дистанционные распорки, дополнительно оснащенные датчиками, приобретают дополнительные функциональные возможности и могут использоваться для измерения различных параметров воздушных линий передач, таких как температура проводов, электрический ток в воздушной линии, механические 3D колебания проводов, раскачивание и провисание проводов, обледенение проводов, а также параметров окружающего воздуха, таких как температура и влажность.
Таким образом, изобретение можно использовать для эффективного мониторинга состояния воздушной линии передач.
Другие варианты осуществления настоящего изобретения предлагаются в последующих зависимых пунктах формулы и следующем ниже описании, которое ведется со ссылками на рисунки.
В возможном варианте осуществления изобретения «интеллектуальная» дистанционная распорка может включать в себя устройство передачи данных, выполненное с возможностью приема данных, которые содержат информацию об измеряемом параметре, полученную от как минимум одного датчика, установленного на «интеллектуальной» дистанционной распорке. Таким образом, данные, содержащие измеряемые параметры от всех датчиков, установленных на «интеллектуальной» дистанционной распорке, передаются в устройство передачи данных. Кроме того, устройство передачи данных выполнено с возможностью отправки этих данных, полученных от датчиков, в устройство приема данных, которым может быть другое передающее устройство, расположенное на другой «интеллектуальной» дистанционной распорке, и/или в информационную систему, выполненную с возможностью обработки данных, и/или в любое другое приемное устройство, выполненное с возможностью приема данных для любых других целей. Таким образом, «интеллектуальная» дистанционная распорка не только измеряет параметры, но и делает их доступными для дальнейшей обработки путем передачи этих данных вовне.
В другом возможном варианте осуществления изобретения в дополнение к вышеописанному варианту осуществления устройство передачи данных выполнено с возможностью приема данных от других датчиков, например, от других датчиков, установленных на той же самой «интеллектуальной» дистанционной распорке и/или на других «интеллектуальных» дистанционных распорках, и/или от других датчиков, установленных на любом другом оборудовании, например, на опорах воздушных линий передач или на прессуемых зажимах, даже от датчиков, размещенных на других устройствах контроля, например, БПЛА и/или роботах.
Кроме того, устройство передачи данных выполнено с возможностью отправки всех данных, полученных от как минимум одного датчика и/или от других датчиков, в устройство приема данных, причем устройство приема данных может представлять собой устройство передачи данных другой «интеллектуальной» дистанционной распорки и/или информационную систему, которые способны принимать эти данные и обрабатывать эти данные, например хранить их, выполнять любые вычисления, исполнять некоторые команды и т.д.
В усовершенствованном варианте осуществления изобретения интеллектуальный датчик может содержать такое количество датчиков, которое необходимо для измерения всех требуемых параметров. Также каждый такой датчик может быть выполнен с возможностью измерения нескольких параметров.
Это позволяет собирать данные, содержащие информацию о состоянии воздушной линии передач, из различных источников и делать эти данные доступными для дальнейшей обработки.
В усовершенствованном варианте осуществления изобретения устройство передачи данных выполнено с возможностью либо приема данных от других датчиков по воздушной линии передач, либо передачи предоставленных данных и данных, полученных от других датчиков, по воздушной линии передач, или возможностью обеспечения обмена любыми данными по воздушной линии передач в обоих направлениях. Это позволяет организовать обмен информацией между интеллектуальными датчиками и устройствами приема данных через уже существующую инфраструктуру.
В одном варианте осуществления изобретения «интеллектуальная» дистанционная распорка содержит устройство накопления энергии, например, батарею или конденсатор, которое обеспечивает энергию для работы как минимум одного датчика и устройства передачи данных и/или любых других потребителей электроэнергии, размещенных на «интеллектуальной» дистанционной распорке. Преимущество заключается в обеспечении автономной работы «интеллектуальной» дистанционной распорки с самообеспечением электроэнергией, особенно в случае кратковременного отсутствия питания.
В возможном варианте осуществления изобретения «интеллектуальная» дистанционная распорка выполнена с возможностью получения питания от воздушной линии передач. Это означает, что любые электропотребители, размещенные на «интеллектуальной» дистанционной распорке, такие как устройство передачи данных, датчик, устройство накопления энергии и т.д., могут питаться от воздушной линии передач. Преимущество заключается в обеспечении автономной, с самообеспеченностью электроэнергией, работы «интеллектуальной» дистанционной распорки, пригодной для длительной эксплуатации. В частности, «интеллектуальная» дистанционная распорка, оборудованная устройством накопления энергии, обеспечивает подзарядку такого устройства по мере необходимости.
В усовершенствованном варианте осуществления изобретения в случае, если «интеллектуальная» дистанционная распорка выполнена с возможностью получения питания от воздушной линии, и в случае прекращения подачи энергии по воздушной линии, т.е. когда энергия, необходимая для дальнейшей работы «интеллектуальной» дистанционной распорки, отсутствует, устройство накопления энергии, установленное на «интеллектуальной» дистанционной распорке, приспособлено для обеспечения достаточного количества энергии для осуществления передачи данных, которые содержат как минимум информацию о прекращении подачи энергии, причем в простейшем случае при прекращении подачи энергии информация может включать только однобитовые данные, состоящие из нуля. В идеальном случае, при прекращении подачи энергии все данные, содержащие измеряемые параметры, и данные, полученные от других датчиков, также передаются в устройство приема данных. Преимущество этой возможности состоит в том, что никакие данные не будут потеряны в аварийных ситуациях, например, при прекращении подачи энергии. Кроме того, операторы будут получать информацию о нарушениях на воздушной линии передач.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения способ мониторинга воздушной линии передач включает в себя шаг передачи данных измерений от главной «интеллектуальной» дистанционной распорки в устройство приема данных, который выполняется между шагом измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач посредством как минимум одной «интеллектуальной» дистанционной распорки и шагом оценки данных измерений. Таким образом, если «интеллектуальная» дистанционная распорка дополнительно оборудована устройством передачи данных, данные измерений могут быть переданы для дальнейшей оценки в другие устройства приема данных, например, в сторонние информационные системы, где производится дальнейшая обработка данных.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения способ мониторинга воздушной линии передач основан на измерении как минимум одного параметра системой мониторинга воздушной линии передач, которая включает в себя как минимум две «интеллектуальные» дистанционные распорки, упомянутые во вводной части. При этом как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка системы «интеллектуальных» дистанционных распорок является вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой и как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка системы является главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой. Каждая из «интеллектуальных» дистанционных распорок выполнена с возможностью измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач на участке, где она расположена.
Система «интеллектуальных» дистанционных распорок измеряет как минимум один параметр состояния воздушной линии передач. Вспомогательная «интеллектуальная» дистанционная распорка передает данные, измеренные вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой на главную «интеллектуальную» дистанционную распорку. Главная «интеллектуальная» дистанционная распорка получает данные, предоставленные вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой. Данные, предоставленные датчиком, расположенным на главной «интеллектуальной» дистанционной распорке, и данные, полученные от вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распорки, передаются с главной «интеллектуальной» дистанционной распорки в информационную систему. После этого проводится оценка результатов измерений.
Этот вариант осуществления изобретения позволяет обрабатывать и собирать более полные данные о состоянии воздушной линии передач по воздушной линии передач. В идеальном случае наблюдение за данными о состоянии воздушной линии передач в определенном месте, где расположена «интеллектуальная» дистанционная распорка, осуществляется в режиме реального времени. Поэтому доступны диагностические данные в режиме реального времени.
В усовершенствованном варианте осуществления способа мониторинга воздушной линии передач главная «интеллектуальная» дистанционная распорка принимает данные от других датчиков. После этого главная «интеллектуальная» дистанционная распорка передает данные от других датчиков вместе с данными, предоставленными датчиком, расположенным на главной «интеллектуальной» дистанционной распорке, и данными, полученными от вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распорки, в информационную систему. Эта функция позволяет собирать полные данные о состоянии воздушной линии передач вдоль воздушной линии передач.
В усовершенствованном варианте осуществления способа мониторинг воздушной линии передач осуществляется системой «интеллектуальных» дистанционных распорок, содержащей как минимум три «интеллектуальные» дистанционные распорки. Кроме того, маршрут передачи данных от «интеллектуальных» дистанционных распорок в информационную систему определяется в динамическом режиме на основе доступности «интеллектуальных» дистанционных распорок. Поэтому передачу данных можно организовать более эффективным способом с учетом доступности передающих устройств других «интеллектуальных» дистанционных распорок в пределах сети «интеллектуальных» дистанционных распорок и/или на основе любых других критериев, например, критерия кратчайшего пути между «интеллектуальной» дистанционной распоркой и информационной системой.
Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ ниже приводится описание, которое ведется со ссылками на прилагаемые чертежи. Дается более подробное объяснение изобретения с использованием примеров осуществления, показанных на схематических фигурах чертежей, на которых изображены:
На Фиг. 1 - блок-схема «интеллектуальной» дистанционной распорки в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 2 - блок-схема другого варианта осуществления «интеллектуальной» дистанционной распорки в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 3 - блок-схема системы в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 4 - блок-схема способа мониторинга воздушной линии передач в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 5 - блок-схема варианта осуществления способа мониторинга воздушной линии передач в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 6 - блок-схема другого варианта осуществления способа мониторинга воздушной линии передач в соответствии с настоящим изобретением.
Различные варианты осуществления изобретения описываются со ссылками на чертежи, на которых номерами обозначены позиции, соответствующие элементам, фигурирующим в тексте под теми же номерами. В нижеследующем описании с целью пояснения приводятся многочисленные конкретные детали, чтобы обеспечить полное понимание одного или нескольких вариантов осуществления. Может быть очевидно, что такие варианты осуществления могут быть реализованы без этих конкретных деталей.
На ФИГ. 1 показана блок-схема первого варианта осуществления «интеллектуальной» дистанционной распорки 1 для мониторинга воздушных линий передач. «Интеллектуальная» дистанционная распорка 1 выполнена с возможностью связывания как минимум двух проводов 2 воздушной линии передач 3 и содержит как минимум один датчик 4, размещенный на ней. Датчик 4 выполнен с возможностью измерения как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач 3 и предоставления данных после измерения, которые содержат информацию об измеряемом параметре. Измеряемыми параметрами может быть как минимум один из параметров состояния воздушной линии передач 3, например, температура проводов, электрический ток в воздушной линии передач 3, механические 3D колебания проводов, раскачивание и провисание проводов, обледенение проводов, параметры окружающего воздуха, такие как температура и влажность.
Расположение датчика 4 на «интеллектуальной» дистанционной распорке 1 зависит от типа датчика 4, необходимости прямого контакта с проводом 2, наличия свободного места на «интеллектуальной» дистанционной распорке 1 и т.д.
«Интеллектуальная» дистанционная распорка работает следующим образом: датчик 4 измеряет как минимум один параметр состояния воздушной линии передач 3 и после измерения предоставляет данные, которые содержат информацию об измеряемом параметре. Информация, предоставленная датчиком 4, может содержать сам измеряемый параметр и/или данные, относящиеся к этому измеряемому параметру, обработанные датчиком 4. После этого проводится анализ данных, предоставленных датчиком 4, с целью определения состояния воздушной линии передач 3 для осуществления мониторинга воздушной линии передач 3.
На ФИГ. 2 показан усовершенствованный второй вариант осуществления изобретения, в котором «интеллектуальная» дистанционная распорка 1 в дополнение к датчику 4 содержит устройство передачи данных 5, которое выполнено с возможностью приема данных от датчика 4 и отправки предоставленных данных в устройство приема данных 6. Эта «интеллектуальная» дистанционная распорка 1 работает следующим образом: датчик 4 измеряет как минимум один параметр из вышеупомянутых параметров. После этого датчик 4 предоставляет данные, которые содержат информацию об измеряемых параметрах, устройству передачи данных 5. Далее, устройство передачи данных 5 отправляет эти предоставленные данные в информационную систему 6, которой может быть, например, персональный компьютер, расположенный вне производственного объекта, или любая центральная база данных, где собираются данные, относящиеся к воздушной линии передач 3, для дальнейшей обработки, например, для хранения полученных данных, их сопоставления с другими данными и т.д.
Дополнительно «интеллектуальная» дистанционная распорка 1 может содержать устройство накопления энергии 7, например, батарею и/или конденсатор, которое обеспечивает энергию для работы датчика 4 и устройства передачи данных 5. Устройство накопления энергии 7 может питаться от воздушной линии передач 3. Кроме того, если «интеллектуальная» дистанционная распорка 1 выполнена с возможностью получения питания от воздушной линии передач 3 и в случае прекращения подачи энергии по воздушной линии передач 3, т.е. когда энергия, необходимая для дальнейшей работы «интеллектуальной» дистанционной распорки, отсутствует, устройство накопления энергии 7, установленное на «интеллектуальной» дистанционной распорке 1, приспособлено для обеспечения достаточного количества энергии для осуществления передачи данных, которые содержат как минимум информацию о прекращения подачи энергии, причем в простейшем случае при прекращении подачи энергии информация может включать только однобитовые данные, состоящие из нуля.
Информация о прекращении подачи энергии может быть получена различными способами. Простейший способ получения информации о прекращении подачи энергии состоит в том, чтобы иметь в наличии датчик 4, выполненный с возможностью обнаружения прекращения подачи энергии.
Могут быть другие способы обнаружения прекращения подачи энергии. Например, в случае, если датчик 4 питается от воздушной линии передач 3, он перестает работать из-за прекращения подачи энергии по воздушной линии передач. Следовательно, устройство передачи данных 5 перестает получать данные от датчика 4. В этом случае устройство передачи данных 5 может быть выполнено с возможностью отправки в информационную систему 6 однобитовой информации о прекращении подачи энергии.
Другой способ обнаружения прекращения подачи энергии может иметь место в том случае, если устройство передачи данных 5 питается от воздушной линии передач и выполнено с возможностью отправки при прекращении подачи энергии как минимум однобитовой информации, состоящей из нуля, в информационную систему 6, как только это устройство перестает получать питание от воздушной линии передач.
В идеальном случае, при прекращении подачи энергии все данные, содержащие измеряемые параметры, и данные, полученные от других датчиков 12, также передаются в устройство приема данных 6. Преимущество этой возможности состоит в том, что никакие данные не будут потеряны в аварийных ситуациях, например, при прекращении подачи энергии.
На ФИГ. 3 показан усовершенствованный вариант осуществления системы 8, состоящей из «интеллектуальных» дистанционных распорок 1, для мониторинга воздушной линии передач 3, отличающийся тем, что система 8 содержит две «интеллектуальные» дистанционные распорки 1, 9 с размещенными на них, соответственно, датчиками 4, 10 и устройствами передачи данных 5, 11. Обе «интеллектуальные» дистанционные распорки 1, 9 работают как «интеллектуальная» дистанционная распорка 1, описанная применительно к ФИГ. 2. Кроме того, среди «интеллектуальных» дистанционных распорок, которые входят в систему 8, как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка является вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 1 и как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка является главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 9. Дополнительно «интеллектуальные» дистанционные распорки могут быть оснащены устройствами накопления энергии 7, 21, которые обеспечивают энергию для работы, соответственно, датчиков 4, 10 и устройств передачи данных 5, 11.
«Интеллектуальные» дистанционные распорки 1, 9 расположены в разных местах вдоль воздушной линии передач 3. Типичное расстояние между дистанционными распорками составляет около 200 футов. Система 8 работает следующим образом: датчики 4, 10 обеспечивают измерение параметров, относящихся к состоянию воздушной линии передач 3, в месте своего расположения. После этого датчики 4, 10 предоставляют данные, содержащие информацию об измеряемых параметрах, соответствующим устройствам передачи данных 5. Затем устройство передачи данных 5 вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распорки 1 отправляет данные, полученные от датчика 4, в устройство передачи данных 11, которое расположено на главной «интеллектуальной» дистанционной распорке 9. В дополнение к этому устройство передачи данных 11 может принимать данные от другого датчика 12, расположенного, например, на одной из типичных опор 13 воздушной линии передач 3. Далее, все данные, полученные устройством передачи 11 главной «интеллектуальной» дистанционной распорки 9, передаются в информационную систему 6 для дальнейшей обработки и оценки состояния воздушной линии передач 3.
Также каждая «интеллектуальная» дистанционная распорка 1, 9 может содержать столько датчиков, сколько необходимо для обеспечения мониторинга требуемых параметров вдоль воздушной линии передач. В идеальном случае исчерпывающая информация о состоянии проводов 2, которая включает в себя температуру проводов, электрический ток в воздушной линии передач 3, механические 3D колебания проводов 2, раскачивание и провисание проводов, обледенение проводов, параметры воздуха, который окружает провода 2, такие как температура и влажность, доступна в информационной системе 6.
В усовершенствованном варианте осуществления изобретения система 7 может содержать столько «интеллектуальных» дистанционных распорок 1, сколько необходимо для обеспечения точности мониторинга состояния вдоль воздушной линии передач 3, причем все эти «интеллектуальные» дистанционные распорки работают как «интеллектуальные» дистанционные распорки 1, 9, описанные применительно к ФИГ. 2, 3. Чем больше «интеллектуальных» дистанционных распорок 1, 9 используется в системе 8, тем точнее может быть описано состояние воздушной линии передач.
В случае, если система 8 содержит как минимум три «интеллектуальные» дистанционные распорки, каждая из «интеллектуальных» дистанционных распорок такой системы 8 может являться одновременно вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой и главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой. Таким образом одна и та же «интеллектуальная» дистанционная распорка может
получать данные от других датчиков 12 и данные измерений от другой вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распорки и
одновременно может пересылать все полученные данные на другую главную «интеллектуальную» дистанционную распорку и/или в информационную систему 6.
Такая возможность позволяет осуществлять передачу данных по множеству «интеллектуальных» дистанционных распорок оптимальным образом. То есть, маршрут передачи данных от «интеллектуальных» дистанционных распорок по множеству «интеллектуальных» дистанционных распорок в информационную систему 6 определяется в динамическом режиме с учетом доступности «интеллектуальных» дистанционных распорок. Все эти «интеллектуальные» дистанционные распорки работают как «интеллектуальные» дистанционные распорки 1, 9, описанные применительно к ФИГ. 2, 3.
Во всех вариантах осуществления изобретения передача данных между датчиками 4, 10, 12 и устройствами передачи данных 5, 11, а также между устройствами передачи данных 5, 11 и информационной системой 6 может обеспечиваться либо по воздушной линии передач 3, либо беспроводным путем и/или комбинированным способом.
На ФИГ. 4 показана блок-схема варианта осуществления способа мониторинга воздушных линий передач в соответствии с настоящим изобретением.
На шаге 14 как минимум один параметр состояния воздушной линии передач 3 измеряется как минимум одним датчиком 4 «интеллектуальной» дистанционной распорки 1. «Интеллектуальная» дистанционная распорка 1 работает, как описано применительно к ФИГ. 1.
На шаге 15 данные, предоставленные датчиком 4, которые содержат информацию об измеряемом параметре, анализируются для определения состояния воздушной линии передач 3.
На ФИГ. 5 показана блок-схема возможного варианта осуществления способа мониторинга воздушных линий передач в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте мониторинг воздушных линий передач осуществляется с помощью «интеллектуальной» дистанционной распорки 1, которая оснащена устройством передачи данных 5 в дополнение к расположенному на ней датчику 4. Соответственно, способ включает в себя дополнительный шаг 16, предусматривающий передачу данных измерений от «интеллектуальной» дистанционной распорки 1 в информационную систему 6, которая может размещаться, например, на персональном компьютере или может являться центральной базой данных, где данные, относящиеся к состоянию воздушной линии передач 3, собираются, обрабатываются и анализируются. Таким образом, шаг передачи данных измерений 16 осуществляется между шагом 14, предусматривающим измерение как минимум одного параметра состояния воздушной линии передач 3, и шагом оценки данных измерений 15.
На ФИГ. 6 показана блок-схема усовершенствованного варианта осуществления способа мониторинга воздушных линий передач в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте мониторинг воздушных линий передач обеспечивается системой 8, состоящей из «интеллектуальных» дистанционных распорок 1, 9, причем системы 8 работают, как описано применительно к ФИГ. 3.
На шаге 14 как минимум один параметр состояния воздушной линии передач 3 измеряется системой 8, состоящей из «интеллектуальных» дистанционных распорок 1, 9, в которой как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка системы 8 является вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 1 и как минимум одна «интеллектуальная» дистанционная распорка системы 8 является главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 9.
На шаге 18 вспомогательная «интеллектуальная» дистанционная распорка 1 отправляет данные, измеренные ее датчиком 4, на главную «интеллектуальную» дистанционную распорку 9, в частности, в устройство передачи данных 11 главной «интеллектуальной» дистанционной распорки 9.
На шаге 19 главная «интеллектуальная» дистанционная распорка 9 принимает данные, измеренные вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 1, и данные, измеренные другим датчиком 12, расположенным, например, на одной из типичных опор 13 воздушной линии передач 3.
На шаге 20 все данные, принимаемые главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 9, которые включают в себя данные, измеренные вспомогательной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 1, данные, измеренные другим датчиком 12, и данные, измеренные главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 9 посредством ее датчика 10, передаются главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 9 в информационную систему 6.
Далее на шаге 15 данные, переданные главной «интеллектуальной» дистанционной распоркой 9 в информационную систему 6, анализируются в информационной системе 6.
В случае, если система 8 содержит как минимум три главные «интеллектуальные» дистанционные распорки, маршрут передачи таких данных от «интеллектуальных» дистанционных распорок в информационную систему 6 определяется в динамическом режиме с учетом доступности «интеллектуальных» дистанционных распорок.
Хотя изобретение проиллюстрировано и подробно описано с помощью предпочтительного варианта его осуществления, изобретение не ограничивается описанными примерами. Другие варианты могут быть предложены специалистами в данной области техники, не выходя за рамки объема правовой охраны заявленного изобретения.
Позиции (на чертежах)
1, 9 - «интеллектуальная» дистанционная распорка
2 - провод
3 - воздушная линия передач
4, 10, 12 - датчик
5, 11 - устройство передачи данных
6 - устройство приема данных, информационная система
7, 21 - устройство накопления энергии
8 - система «интеллектуальных» дистанционных распорок
13 - опора
14-20 (шаги способа)