CN103777125A - 一种污闪检测装置及其检测方法 - Google Patents

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张耀建
何农基
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Abstract

本发明提供的一种污闪检测装置及其检测方法,通过前端污闪检测装置检测污闪,将结果传送给中端数据集中器并最终传送至专网或公网,后端污闪监控平台通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪信息,为监控人员做出判断并采取相应的措施提供依据,改变了以往需要人工登杆检测的传统方法。实现无间断的实时检测,使监控人员可以实时掌握污闪状况,对电力系统的安全、稳定运行有重要意义。

Description

一种污闪检测装置及其检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力监控领域,特别是一种污闪检测装置及其检测方法。
背景技术
[0002] 众所周知,户外绝缘子会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染。在干燥情况下,绝缘子表面污层的电阻很大,对闪络电压没有多大影响。但当空气湿度很高,沉积在高压线路和设备上的绝缘子表面的固体、液体和气体污秽颗粒与雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象的作用下,绝缘子的电气强度大大降低,使输电线路在过电压的作用下发生闪烁放电。在长期运行的高压线上发生的污秽闪烁放电现象,会造成严重的停电事故。据统计,由于污闪引起的电网事故在电网事故中占第二位,仅次于雷害事故,但污闪事故对线路的局部高温溶蚀导致线路必须提前更换,它所导致的损失是雷害事故的10倍。
[0003]目前国家电网维护在防止污闪方面所采用的措施,就是尽可能避开空气污染严重的地区,但在操作上这样的措施却受到很多条件限制,其次就是在国内绵绵数千公里的高压线路上每年365天不断的巡线检查,近年来还包括动用直升飞机参加巡线,不仅耗费大量人力物力,还无法实际解决事故的提前预警,无法避免污闪对电网的伤害。
发明内容
[0004] 本发明提供一种污闪检测装置及其检测方法,其目的在于克服现有高压线路在处理污闪,通过避开空气污染严重的地区或通过巡线检查进行污闪处理,浪费人力物力,同时也无法实际解决事故的提前预警,避免污闪对电网的伤害的缺点。
[0005] 本发明采用如下技术方案:
一种污闪检测装置,包括设于高压线路上的前端污闪检测装置、与前端污闪检测装置连接的中端数据集中器及与中端数据集中器配合使用的后端污闪监控平台;所述前端污闪检测装置上设有紫外传感器,该紫外传感器前端设有透镜;还包括为紫外传感器、前端污闪检测装置及中端数据集中器提供电能的电源装置。
[0006] 所述前端污闪检测装置包括与紫外传感器连接的信号处理单元、与信号处理单元连接的单片机、与单片机连接的无线传送器;所述中端数据集中器包括与所述无线传送器配合使用的无线接收器、与无线接收器连接的单片机及与单片机连接的GPRS模块。
[0007] 还包括自检系统,该自检系统包括设于紫外传感器上,与所述电源装置连接的紫外发光二极管,该紫外发光二极管与前端污闪检测装置中的单片机连接。
[0008] 所述透镜前端设有光栅;所述前端污闪检测装置中的无线传送器与单片机集成一体;所述透镜为镀膜透镜;所述紫外传感器为宽禁带半导体紫外传感器或R2868紫外线火焰传感器,所述电源装置通过太阳能电池供电或通过高压线路供电。
[0009] 所述前端污闪检测装置还包括拍照装置,该拍照装置与所述前端污闪检测装置中的单片机连接;所述中端数据集中器还包括温湿度传感器,该温湿度传感器与中端数据集中器中的单片机连接。[0010] 还包括定位系统,该定位系统为每个前端污闪检测装置及中端数据集中器上设置的编号或者通过北斗卫星定位系统或GPS定位系统,该北斗卫星定位系统或GPS定位系统设于中端数据集中器上且与中端数据集中器上的单片机连接。
[0011] 所述前端污闪检测装置为复数个且均匀地布设在高压线路上,每200-300米设一个与相应距离内的复数个前端污闪检测装置相配合使用的中端数据集中器。
[0012] 一种污闪检测方法,包括以下步骤:
A、紫外传感器接收污闪电弧放电产生的紫外线,紫外传感器将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元,信号处理单元将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机,单片机对信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器将数据送出;
B、中端数据集中器上的无线接收器接收上述无线传送器传送的数据并传入中端数据集中器上的单片机进行解压处理,然后将处理后的数据通过GPRS模块发送给专网或公网;
C、监控平台通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息。
[0013] 步骤C后还包括定期自检过程;通过监控平台发出自检指令,前端污闪检测装置上的单片机接收自检指令并控制紫外发光二极管发光,紫外传感器将紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元,并最终发送给专网或公网;监控平台通过专网或公网下载数据,对整个设备进行检测,检测设备是否有损坏。
[0014] 所述步骤A中还包括对高压线路表面的拍照,并将拍好的照片发送给前端污闪检测装置的单片机,并最终传送至专网或公网;步骤B中还包括检测中端数据集中器周围的温湿度及中端数据集中器的位置,并将检测结果传送给中端数据集中器中的单片机,并最终传送至专网或公网;监控平台通过专网或公网下载数据,对污闪进行检测。
[0015] 由上述对本发明的描述可知,和现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、由于该污闪检测装置通过前端污闪检测装置检测污闪,将结果传送给中端数据集中器并最终传送至专网或公网,后端污闪监控平台通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的24小时连续不间断信息,作出判断并采取相应的措施,改变了以往需要人工登杆检测的传统方法,实现无间断的实时检测,使监控人员可以实时掌握污闪状况,对电力系统的安全、稳定运行有重要意义。
[0016] 2、该污闪检测装置增加了自检功能,监控人员可对污闪检测装置进行定期检测,保证设备工作正常稳定,同时智能化程度提高也更好地保证了检测的准确性和可靠性。
[0017] 3、通过污闪检测方法可以实现对污闪的自动识别、污闪的高精度定位、预见期内防治,高效地解决污闪的途径,同时也有效提升了防治效率,避免了资源的浪费。
附图说明
[0018] 图1是实施例一的结构框图。
[0019] 图2是实施例一的另一结构框图。
[0020] 图3是实施例二的结构框图。
[0021] 图4是实施例二的另一结构框图。
[0022] 图5是实施例三的结构框图。
[0023] 图6是实施例三的另一结构框图。具体实施方式
[0024] 下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
[0025] 如图1所示,一种污闪检测装置,包括设于高压线路上的前端污闪检测装置1、与前端污闪检测装置I连接的中端数据集中器2及与中端数据集中器2配合使用的后端污闪监控平台3 ;前端污闪检测装置I上设有紫外传感器11,该紫外传感器11前端设有透镜12 ;还包括为紫外传感器11、前端污闪检测装置I及中端数据集中器2提供电源的电源装置4。前端污闪检测装置I为复数个且均匀地布设在高压线路上,每200-300米设一个中端数据集中器2,中端数据集中器2可以设置于高压线路上,同时也可以设置在其他不容易被发现或盗窃的位置,200-300米范围内的复数个前端污闪检测装置I与相应的一个中端数据集中器2配合使用。
[0026] 前端污闪检测装置I包括与紫外传感器11连接的信号处理单元14、与信号处理单元14连接的单片机15、与单片机15连接的无线传送器16 ;中端数据集中器2包括与无线传送器16配合使用的无线接收器21、与无线接收器21连接的单片机22及与单片机22连接的GPRS模块23。
[0027] 该污闪检测装置的工作过程:污闪电弧放电产生紫外线,透镜12并将光集中到紫外传感器11的传感面上,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,信号处理单元14将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机15,单片机15对信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器16将数据送出,中端数据集中器2上的无线接收器21接收上述无线传送器16传送的数据并传入中端数据集中器2上的单片机22进行解压处理,然后将处理后的数据通过GPRS模块23发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息。
[0028] 为了提高污闪检测,透镜12可以采用镀膜透镜;紫外传感器11可以采用宽禁带半导体紫外传感器或R2868紫外线火焰传感器,电源装置4可以通过太阳能电池供电或通过高压线路供电。为了使结构更加紧凑,前端污闪检测装置I中的无线传送器16与单片机15集成一体。
[0029] 除了上述实施例中每200-300米范围内设置一个中端数据集中器2外,也可以根据实际情况及无线传送器16、无线接收器21的接收距离等因素相应的改变距离;该污闪检测装置除了可以通过一个电源装置4来提供电源外,还可以改成在污闪检测装置的各个部分分别设置电源装置来提供电源;参考图2,该污闪检测装置还可以在透镜12前端设有光栅13。
[0030] 一种污闪检测方法,参考图1,包括以下步骤:
A、紫外传感器11接收污闪电弧放电产生的紫外线,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元14,信号处理单元14将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机15,单片机15对信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器16将数据送出;
B、中端数据集中器2上的无线接收器21接收上述无线传送器16传送的数据并传入中端数据集中器上的单片机22进行解压处理,然后将处理后的数据通过GPRS模块23发送给专网或公网;
C、监控平台3通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息。
[0031] 实施例二
如图3所示,一种污闪检测装置,包括设于高压线路上的前端污闪检测装置1、与前端污闪检测装置I连接的中端数据集中器2及与中端数据集中器2配合使用的后端污闪监控平台3 ;前端污闪检测装置I上设有紫外传感器11,该紫外传感器11前端设有透镜12 ;还包括为紫外传感器11、前端污闪检测装置I及中端数据集中器2提供电源的电源装置4。前端污闪检测装置I为复数个且均匀地布设在高压线路上,每200-300米设一个中端数据集中器2,中端数据集中器2可以设置于高压线路上,同时也可以设置在其他不容易被发现或盗窃的位置,200-300米范围内的复数个前端污闪检测装置I与相应的一个中端数据集中器2配合使用。
[0032] 前端污闪检测装置I包括与紫外传感器11连接的信号处理单元14、与信号处理单元14连接的单片机15、与单片机15连接的无线传送器16 ;中端数据集中器2包括与无线传送器16配合使用的无线接收器21、与无线接收器21连接的单片机22及与单片机22连接的GPRS模块23。还包括自检系统,该自检系统包括设于紫外传感器11上的紫外发光二极管5,紫外发光二极管5通过电源装置4供电,该紫外发光二极管5与前端污闪检测装置I中的单片机15连接。
[0033] 该污闪检测装置的工作过程:污闪电弧放电产生紫外线,透镜12并将光集中到紫外传感器11的传感面上,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,信号处理单元14将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机15,单片机15对信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器16将数据送出,中端数据集中器2上的无线接收器21接收上述无线传送器16传送的数据并传入中端数据集中器2上的单片机22进行解压处理,然后将处理后的数据通过GPRS模块23发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息;同时定期对污闪检测装置进行自检,监控平台3发出自检指令,前端污闪检测装置I上的单片机15接收自检指令并控制紫外发光二极管5发光,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,并最终发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,对整个设备进行检测,检测设备是否有损坏。
[0034] 为了提高污闪检测,透镜12可以采用镀膜透镜;紫外传感器11可以采用宽禁带半导体紫外传感器或R2868紫外线火焰传感器,电源装置4可以通过太阳能电池供电或通过高压线路供电。为了使结构更加紧凑,前端污闪检测装置I中的无线传送器16与单片机15集成一体。
[0035] 除了上述实施例中每200-300米范围内设置一个中端数据集中器2外,也可以根据实际情况及无线传送器16、无线接收器21的接收距离等因素相应的改变距离。同时该污闪检测装置除了可以通过一个电源装置4来提供电源外,还可以改成在污闪检测装置的各个部分分别设置电源装置来提供电源;参考图4,该污闪检测装置还可以在透镜12前端设有光栅13。
[0036] 一种污闪检测方法,参考图3,包括以下步骤: A、紫外传感器11接收污闪电弧放电产生的紫外线,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元12,信号处理单元12将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机13,单片机13对信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器14将数据送出;
B、中端数据集中器2上的无线接收器21接收上述无线传送器14传送的数据并传入中端数据集中器上的单片机22进行解压处理,然后将处理后的数据通过GPRS模块23发送给专网或公网;
C、监控平台3通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息;
D、对污闪检测装置进行自检,监控平台3发出自检指令,前端污闪检测装置I上的单片机15接收自检指令并控制紫外发光二极管5发光,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,并最终发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,对整个设备进行检测,检测设备是否有损坏。
[0037] 实施例三
如图5所示,一种污闪检测装置,包括设于高压线路上的前端污闪检测装置1、与前端污闪检测装置I连接的中端数据集中器2及与中端数据集中器2配合使用的后端污闪监控平台3 ;前端污闪检测装置I上设有紫外传感器11,该紫外传感器11前端设有透镜12 ;还包括为紫外传感器11、前端污闪检测装置I及中端数据集中器2提供电源的电源装置4。前端污闪检测装置I为复数个且均匀地布设在高压线路上,每200-300米设一个中端数据集中器2,中端数据集中器2可以设置于高压线路上,同时也可以设置在其他不容易被发现或盗窃的位置,200-300米范围内的复数个前端污闪检测装置I与相应的一个中端数据集中器2配合使用。
[0038] 前端污闪检测装置I包括与紫外传感器11连接的信号处理单元14、与信号处理单元14连接的单片机15、与单片机15连接的无线传送器16 ;中端数据集中器2包括与无线传送器16配合使用的无线接收器21、与无线接收器21连接的单片机22及与单片机22连接的GPRS模块23。还包括自检系统,该自检系统包括设于设于紫外传感器11上的紫外发光二极管5,紫外发光二极管5通过电源装置4供电,该紫外发光二极管5与前端污闪检测装置I中的单片机15连接。前端污闪检测装置I还包括拍照装置17,该拍照装置17与单片机15连接;中端数据集中器2还包括温湿度传感器24及定位系统25,该温湿度传感器24及定位系统25与单片机22连接。定位系统25为北斗卫星定位系统或GPS定位系统。
[0039] 该污闪检测装置的工作过程:污闪电弧放电产生紫外线,透镜12并将光集中到紫外传感器11的传感面上,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,信号处理单元14将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机15,同时拍照装置17对高压线路表面拍照,将拍好的照片传送给单片机15,单片机15对收到的所有信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器16将数据送出,中端数据集中器2上的无线接收器21接收上述无线传送器16传送的数据并传入中端数据集中器2上的单片机22进行解压处理,同时温湿度传感器24将周围温度、湿度信息传给单片机22,定位系统25将位置信息传给单片机22,单片机22对所有数据进行处理,并将处理后的数据通过GPRS模块23发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息;同时定期对污闪检测装置进行自检,监控平台3发出自检指令,前端污闪检测装置I上的单片机15接收自检指令并控制紫外发光二极管5发光,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,并最终发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,对整个设备进行检测,检测设备是否有损坏。
[0040] 为了提高污闪检测,透镜12可以采用镀膜透镜;紫外传感器11可以采用宽禁带半导体紫外传感器或R2868紫外线火焰传感器,电源装置4可以通过太阳能电池供电或通过高压线路供电。为了使结构更加紧凑,前端污闪检测装置I中的无线传送器16与单片机15集成一体。上述定位系统25除了采用北斗卫星定位系统或GPS定位系统外,还可以直接对每个前端污闪检测装置I及中端数据集中器2上分别设置编号,并最终通过监控平台3监控,即可知道是哪个前端污闪检测装置或中端数据集中器出现问题,同时可使设备的价格较低;参考图6,该污闪检测装置还可以在透镜12前端设有光栅13。
[0041] 除了上述实施例中每200-300米范围内设置一个中端数据集中器2外,也可以根据实际情况及无线传送器16、无线接收器21的接收距离等因素相应的改变距离。同时该污闪检测装置除了可以通过一个电源装置4来提供电源外,还可以改成在污闪检测装置的各个部分分别设置电源装置来提供电源。
[0042] 一种污闪检测方法,包括以下步骤:
A、紫外传感器11接收污闪电弧放电产生的紫外线,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元12,信号处理单元12将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机13,同时拍照装置17对高压线路表面进行拍照,并将拍好的结果发给单片机13,单片机13对收到的所有信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器14将数据送出;
B、中端数据集中器2上的无线接收器21接收上述无线传送器14传送的数据并传入中端数据集中器上的单片机22进行解压处理,同时温湿度传感器24将周围温度、湿度信息传给单片机22,定位系统25将位置信息传给单片机22,单片机22对所有数据进行处理,并将处理后的数据通过GPRS模块23发送给专网或公网;
C、监控平台3通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息;
D、对污闪检测装置进行自检,监控平台3发出自检指令,前端污闪检测装置I上的单片机15接收自检指令并控制紫外发光二极管5发光,紫外传感器11将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置I的信号处理单元14,并最终发送给专网或公网;监控平台3通过专网或公网下载数据,对整个设备进行检测,检测设备是否有损坏。
[0043] 上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种污闪检测装置,其特征在于:包括设于高压线路上的前端污闪检测装置、与前端污闪检测装置连接的中端数据集中器及与中端数据集中器配合使用的后端污闪监控平台;所述前端污闪检测装置上设有紫外传感器,该紫外传感器前端设有透镜;还包括为紫外传感器、前端污闪检测装置及中端数据集中器提供电能的电源装置。
2.根据权利要求1所述的一种污闪检测装置,其特征在于:所述前端污闪检测装置包括与紫外传感器连接的信号处理单元、与信号处理单元连接的单片机、与单片机连接的无线传送器;所述中端数据集中器包括与所述无线传送器配合使用的无线接收器、与无线接收器连接的单片机及与单片机连接的GPRS模块。
3.根据权利要求2所述的一种污闪检测装置,其特征在于:还包括自检系统,该自检系统包括设于紫外传感器上,与所述电源装置连接的紫外发光二极管,该紫外发光二极管与前端污闪检测装置中的单片机连接。
4.根据权利要求2所述的一种污闪检测装置,其特征在于:所述透镜前端设有光栅;所述前端污闪检测装置中的无线传送器与单片机集成一体;所述透镜为镀膜透镜;所述紫外传感器为宽禁带半导体紫外传感器或R2868紫外线火焰传感器,所述电源装置通过太阳能电池供电或通过高压线路供电。
5.根据权利要求2所述的一种污闪检测装置,其特征在于:所述前端污闪检测装置还包括拍照装置,该拍照装置与所述前端污闪检测装置中的单片机连接;所述中端数据集中器还包括温湿度传感器,该温湿度传感器与中端数据集中器中的单片机连接。
6.根据权利要求2所述的一种污闪检测装置,其特征在于:还包括定位系统,该定位系统为每个前端污闪检测装置及中端数据集中器上设置的编号或者通过北斗卫星定位系统或GPS定位系统,该北斗卫星定位系统或GPS定位系统设于中端数据集中器上且与中端数据集中器上的单片机连接。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种污闪检测装置,其特征在于:所述前端污闪检测装置为复数个且均匀地布设在高压线路上,每200-300米设一个与相应距离内的复数个前端污闪检测装置相配合使用的中端数据集中器。
8.一种污闪检测方法,其特征在于:包括以下步骤: A、紫外传感器接收污闪电弧放电产生的紫外线,紫外传感器将接收的紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元,信号处理单元将信号进行放大、整形、A/D转换处理,将处理后的信号发送给单片机,单片机对信号进行数字信号处理并进行打包,将打包后的数据通过无线传送器将数据送出; B、中端数据集中器上的无线接收器接收上述无线传送器传送的数据并传入中端数据集中器上的单片机进行解压处理,然后将处理后的数据通过GPRS模块发送给专网或公网; C、监控平台通过专网或公网下载数据,并对数据进行分析,获取污闪的实时信息。
9.根据权利要求9所述的一种污闪检测方法,其特征在于:步骤C后还包括定期自检过程;通过监控平台发出自检指令,前端污闪检测装置上的单片机接收自检指令并控制紫外发光二极管发光,紫外传感器将紫外信号传送给前端污闪检测装置的信号处理单元,并最终发送给专网或公网;监控平台通过专网或公网下载数据,对整个设备进行检测,检测设备是否有损坏。
10.根据权利要求9所述的一种污闪检测方法,其特征在于:所述步骤A中还包括对高压线路表面的拍照,并将拍好的照片发送给前端污闪检测装置的单片机,并最终传送至专网或公网;步骤B中还包括检测中端数据集中器周围的温湿度及中端数据集中器的位置,并将检测结果传送给中端数据集中器中的单片机,并最终传送至专网或公网;监控平台通过专网或公网下载数据,`对污闪进行检测。
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