CN103884962A - 智能型架空线路故障定位与监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开并提供了一种故障定位准确、精准度高而能快速隔离故障，以避免长时间停电发生和提升电网运行可靠性的智能型架空线路故障定位与监测系统。该智能型架空线路故障定位与监测系统包括依次通讯连接的后台服务器、数据采集通讯终端和多组故障指示器以及分别与所述后台服务器通讯相连的地理信息系统和配网自动化系统，所述故障定位与监测平台收到所述故障指示器的动作报文后，访问所述地理信息系统，并将同线路上所有动作和未动作的所述故障指示器分别定义为上游故障指示器和下游故障指示器，通过分析确定所述定位故障区上游故障指示器和所述定位故障区下游故障指示器，将故障区域缩小获取精确定位故障区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能型架空线路故障定位与监测系统。
背景技术
随着社会经济的发展，建设自愈、安全、经济、清洁的智能电网，提供优质的电力服务尤为重要。现有技术中，许多公司都针对这一情况推出了智能型故障监测系统，该故障检测系统由三大模块组成：故障指示器、数据采集通讯终端以及后台服务器，当线路发生故障时，故障指示器能够就地故障显示，可将故障状态信息上传至数据采集通讯终端，数据采集通讯终端再把故障信息传送至主站，主站经处理后以短信的形式把故障指示器动作情况发送给相关抢修人员，借助于故障指示器的指示，能够快速确定故障发生位置的分支和区段，大幅减少故障查找的时间，然而，只依靠故障指示器的动作信息情况来进行故障定位，由于故障指示器安装于现场，环境恶劣，同时故障指示器有时处于调试状态，经常出现动作信息错误等现象，故障指示器显示信息不完全可靠，导致故障定位技术还是存在不准确、可靠性不高等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种故障定位准确、精准度高而能快速隔离故障，以避免长时间停电发生和提升电网运行可靠性的智能型架空线路故障定位与监测系统。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括后台服务器、数据采集通讯终端以及安装于线路上的故障指示器，所述后台服务器安装有故障定位与监测平台并通过GPRS 通信方式与所述数据采集通讯终端实现通信，所述的数据采集通讯终端通过射频通信方式与多组所述故障指示器进行通讯连接，所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的地理信息系统和配网自动化系统，所述故障定位与监测平台收到所述故障指示器的动作报文后，访问所述地理信息系统，并将同线路上所有动作和未动作的所述故障指示器分别定义为上游故障指示器和下游故障指示器，通过分析确定所述定位故障区上游故障指示器和所述定位故障区下游故障指示器，将故障区域缩小获取精确定位故障区域。
进一步的，所述数据采集通讯终端包括数据采集模块、与所述数据采集模块连接的数据处理模块以及分别与所述数据处理模块连接的数据校验模块和数据导入模块，所述数据采集模块用于根据所获取的当前GPS 信号采集所述故障指示器的地理位置信息，并将所述地理位置信息发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块用于接收所述地理位置信息，并根据所述地理位置信息的不同将其加载至相应的文件中；所述数据校验模块用于对所述地理位置信息进行校验；所述数据导入模块用于将校验完成的地理位置信息生成地理信息系统所支持的数据，最终将所述地理位置信息录入所述地理信息系统。
进一步的，所述数据采集模块还用于采集用户所输入的所述故障指示器的属性信息，其中，所述属性信息包括设备铭牌编号和设备名称等。
进一步的，所述数据采集模块包括依次连接的信号接收单元、信号处理单元、数据输入单元以及数据发送单元，所述信号接收单元用于通过坐标位置采集器获取所述故障指示器周围区域内多个位置的当前GPS 信号，并将所述当前GPS 信号以字符串的形式发送至所述信号处理单元；所述信号处理单元用于从所述字符串提取所述地理位置信息，并对所述地理位置信息进行处理，并将处理后的地理位置信息发送给数据输入单元；所述数据输入单元用于接收处理后的地理位置信息和用户输入的所述属性信息，并在无法获取所述当前GPS 信号时接收用户输入的地理位置信息；所述数据发送单元用于将所述地理位置信息和所述属性信息发送至所述数据处理模块。
进一步的，对所述地理位置信息进行处理包括对所述当前GPS 信号进行排除和校正, 对所述当前GPS 信号进行排除包括：若当前GPS 信号的速度值与前一时刻获取的GPS 信号的速度值之间的差值大于第一预设值，则舍弃所述当前GPS 信号；或者若当前GPS 信号获取时可识别卫星数少于第二预设值时，则舍弃所述当前GPS 信号；对所述当前GPS 信号进行校正包括：通过坐标位置采集器分别获取所述故障指示器周围区域内多个位置的GPS 点坐标，并将所获取的GPS 点坐标组成多边形，从而将所计算得到的所述多边形的中心点作为故障指示器的地理位置信息。
进一步的，对所述地理位置信息进行校验包括确认所述地理位置信息和修改所述地理位置信息，确认所述地理位置信息包括将所述文件加载至所述谷歌地球地图，由校验人员完成所述文件中地理位置信息的确认；修改所述地理位置信息包括对所述文件中的异常点信息进行修改，其中，所述修改包括对所述属性信息、异常操作与异常记录进行修改。
进一步的，所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的故障智能诊断系统，所述故障定位与监测平台得出精确定位故障区域后分别与所述故障智能诊断系统和所述配网自动化系统进行信息交互，对一段时间内同线路的故障事件进行匹配，进行同间隔电流跳变及配变失压告警匹配，以及分析故障区是否存在普通断路器情况，同时把电流是否跳变、配变是否失压以及故障区是否存在普通断路器情况综合于故障定位结果报告中。
进一步的，所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的配网生产管理信息系统，所述故障定位与监测平台在得到精确故障定位区域以及多系统相关信息后，将生成故障定位结果报告，并将其发布于所述配网生产管理信息系统中，同时以短信形成发生给抢修人员手机。
本发明的有益效果是：由于本发明包括后台服务器、数据采集通讯终端以及安装于线路上的故障指示器，所述后台服务器安装有故障定位与监测平台并通过GPRS 通信方式与所述数据采集通讯终端实现通信，所述的数据采集通讯终端通过射频通信方式与多组所述故障指示器进行通讯连接，所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的地理信息系统和配网自动化系统，所述故障定位与监测平台收到所述故障指示器的动作报文后，访问所述地理信息系统，并将同线路上所有动作和未动作的所述故障指示器分别定义为上游故障指示器和下游故障指示器，通过分析确定所述定位故障区上游故障指示器和所述定位故障区下游故障指示器，将故障区域缩小获取精确定位故障区域，与现有技术相比，本发明综合同一线路多个故障指示器的动作信息情况，通过GIS 拓扑分析确定故障定位区域，并将最终的故障定位区域以短信形式发送给相关抢修人员手机中。避免了当某一线路发生故障多个故障指示器动作时，相关抢修人员收到多条故障指示器动作信息，并需要根据现场图纸定位最终故障区域的现象，故障指示器动作后，将其动作信息与故障智能诊断系统中的故障事件匹配，同时与配网自动化系统中的电流跳变告警以及配变失压告警匹配，形成故障综合信息；故障指示器动作后，现场抢修人员可根据线路开关是否发生跳闸、线路电流是否发生跳变以及线路上的配变是否发生失压等信息开展不同形式的抢修，具有较强的针对性，同时避免了故障指示器误发动作信息对抢修人员带来的干扰影响。
能够自动对故障定位区域是否有普通断路器进行分析，由于普通短路器不具备通信功能，调度人员并不清楚其动作情况，通过GIS 拓扑分析来判断故障定位区域是否包括普通断路器并指出其位置，并将相关信息发送给抢修人员，可增强抢修人员对故障情况的了解，做到有的放矢，减少抢修时间，可以精确定位故障区域，能够帮助抢修人员迅速到达现场，缩短故障位置的查找时间，快速恢复正常供电，大大提高了抢修效率和供电的可靠性，避免了故障指示器特别说调试时误发信号的干扰，并提供了多系统信息集成的综合故障定位区域报告，达到了为基层减负目的，所以本发明故障定位准确、精准度高而能快速隔离故障，以避免长时间停电发生和提升电网运行可靠性。
由于所述数据采集通讯终端包括数据采集模块、与所述数据采集模块连接的数据处理模块以及分别与所述数据处理模块连接的数据校验模块和数据导入模块，所述数据采集模块用于根据所获取的当前GPS 信号采集所述故障指示器的地理位置信息，并将所述地理位置信息发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块用于接收所述地理位置信息，并根据所述地理位置信息的不同将其加载至相应的文件中；所述数据校验模块用于对所述地理位置信息进行校验；所述数据导入模块用于将校验完成的地理位置信息生成地理信息系统所支持的数据，最终将所述地理位置信息录入所述地理信息系统，通过采集所述故障指示器的地理位置信息，并将该地理位置记录至相应的文件中，且对该地理位置进行校验，从而将校验后的地理位置生成地理信息系统所支持的数据，最终完成所述地理位置信息的录入，所以本发明技术方案成本低且信息录入更加准确，从而提高了工作效率以及进一步提高了定位的准确性。
附图说明
图1是本发明智能型架空线路故障定位与监测系统的结构示意图；
图2是本发明数据采集通讯终端的结构示意图；
图3是本发明数据采集模块的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括后台服务器1、数据采集通讯终端2以及安装于线路上的故障指示器3，所述后台服务器1安装有故障定位与监测平台并通过GPRS 通信方式与所述数据采集通讯终端2实现通信，所述的数据采集通讯终端2通过射频通信方式与多组所述故障指示器3进行通讯连接，所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括分别与所述后台服务器相连的地理信息系统4、故障智能诊断系统6、配网自动化系统5以及配网生产管理信息系统7，所述故障定位与监测平台收到所述故障指示器3的动作报文后，访问所述地理信息系统4，并将同线路上所有动作和未动作的所述故障指示器分别定义为上游故障指示器和下游故障指示器，通过分析确定所述定位故障区上游故障指示器和所述定位故障区下游故障指示器，将故障区域缩小获取精确定位故障区域，所述故障定位与监测平台得出精确定位故障区域后分别与所述故障智能诊断系统6和所述配网自动化系统5进行信息交互，对一段时间内同线路的故障事件进行匹配，进行同间隔电流跳变及配变失压告警匹配，以及分析故障区是否存在普通断路器情况，同时把电流是否跳变、配变是否失压以及故障区是否存在普通断路器情况综合于故障定位结果报告中，所述故障定位与监测平台在得到精确故障定位区域以及多系统相关信息后，将生成故障定位结果报告，并将其发布于所述配网生产管理信息系统7中，同时以短信形成发生给抢修人员手机8。
其工作原理是：当线路发生故障时，所述故障指示器4动作并将其动作信号通过射频通信方式将其IP 地址以及相关动作信息发送至所述数据采集通讯终端2，所述数据采集通讯终端对信息进行相应处理后通过GPRS 通信模块将其发送出去，而所述故障定位与监测平台通过Internet接收到所述故障指示器3动作信息后，将通过访问所述地理信息系统4、所述配网自动化系统5、所述故障智能诊断系统6获取相关数据并进行数据交互，最终生成故障定位区域报告。故障定位区域报告将发布至所述配网生产管理信息系统7中，让调度员对故障有个综合的了解，并将故障定位区域报告以短信形式发送至抢修人员手机8中，便于抢修人员开展抢修。
另外，为了进一步提高所述故障指示器3的定位能力，所述数据采集通讯终端2包括数据采集模块21、与所述数据采集模块21连接的数据处理模块22以及分别与所述数据处理模块22连接的数据校验模块23和数据导入模块24，其中，所述数据采集模块21用于根据所获取的当前GPS 信号采集所述故障指示器的地理位置信息，并将所述地理位置信息发送至所述数据处理模块，同时采集用户所输入的所述故障指示器的属性信息，其中，所述属性信息包括设备铭牌编号和设备名称等；所述数据处理模块22用于接收所述地理位置信息，并根据所述地理位置信息的不同将其加载至相应的文件中；所述数据校验模块23用于对所述地理位置信息进行校验；所述数据导入模块24用于将校验完成的地理位置信息生成地理信息系统所支持的数据，最终将所述地理位置信息录入所述地理信息系统。
因此，所述数据采集模块21包括依次连接的信号接收单元211、信号处理单元212、数据输入单元213以及数据发送单元214，其中，所述信号接收单元211用于通过坐标位置采集器获取所述故障指示器周围区域内多个位置的当前GPS 信号，并将所述当前GPS 信号以字符串的形式发送至所述信号处理单元；所述信号处理单元212用于从所述字符串提取所述地理位置信息，并对所述地理位置信息进行处理，并将处理后的地理位置信息发送给数据输入单元，对所述地理位置信息进行处理包括对所述当前GPS 信号进行排除和校正, 对所述当前GPS 信号进行排除包括：若当前GPS 信号的速度值与前一时刻获取的GPS 信号的速度值之间的差值大于第一预设值，则舍弃所述当前GPS 信号；或者若当前GPS 信号获取时可识别卫星数少于第二预设值时，则舍弃所述当前GPS 信号；对所述当前GPS 信号进行校正包括：通过坐标位置采集器分别获取所述故障指示器周围区域内多个位置的GPS 点坐标，并将所获取的GPS 点坐标组成多边形，从而将所计算得到的所述多边形的中心点作为故障指示器的地理位置信息，所述地理位置信息进行校验包括确认所述地理位置信息和修改所述地理位置信息，确认所述地理位置信息包括将所述文件加载至所述谷歌地球地图，由校验人员完成所述文件中地理位置信息的确认；修改所述地理位置信息包括对所述文件中的异常点信息进行修改，其中，所述修改包括对所述属性信息、异常操作与异常记录进行修改；所述数据输入单元213用于接收处理后的地理位置信息和用户输入的所述属性信息，并在无法获取所述当前GPS 信号时接收用户输入的地理位置信息；所述数据发送单元214用于将所述地理位置信息和所述属性信息发送至所述数据处理模块212。
值得注意的是，校正后的GPS 信号还不够理想，例如校正后，发现最终确定的位置点与采集时人员所在位置地图上标识的距离过大，我们还需要对所述地理位置信息进行处理，一般情况下，可通过辅助地图校正和/ 或采集所述地理位置信息。其中，首先需事先购买辅助地图并将其置于移动终端内，然后通过内置辅助地图的移动终端校正和/ 或采集高精度的所述地理位置信息，所述坐标位置采集器为手持式GPS坐标位置采集器，这只是一种优选的方式，在其他实施例中，也可以通过其他的坐标位置采集器获取GPS 信息，例如手持式GIS坐标位置采集器等等。
Claims (8)
1. 一种智能型架空线路故障定位与监测系统，它包括后台服务器、数据采集通讯终端以及安装于线路上的故障指示器，所述后台服务器安装有故障定位与监测平台并通过GPRS 通信方式与所述数据采集通讯终端实现通信，所述的数据采集通讯终端通过射频通信方式与多组所述故障指示器进行通讯连接，其特征在于：所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的地理信息系统和配网自动化系统，所述故障定位与监测平台收到所述故障指示器的动作报文后，访问所述地理信息系统，并将同线路上所有动作和未动作的所述故障指示器分别定义为上游故障指示器和下游故障指示器，通过分析确定所述定位故障区上游故障指示器和所述定位故障区下游故障指示器，将故障区域缩小获取精确定位故障区域。
2. 根据权利要求1所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：所述数据采集通讯终端包括数据采集模块、与所述数据采集模块连接的数据处理模块以及分别与所述数据处理模块连接的数据校验模块和数据导入模块，其中：
所述数据采集模块，用于根据所获取的当前GPS 信号采集所述故障指示器的地理位置信息，并将所述地理位置信息发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块，用于接收所述地理位置信息，并根据所述地理位置信息的不同将其加载至相应的文件中；
所述数据校验模块，用于对所述地理位置信息进行校验；
所述数据导入模块，用于将校验完成的地理位置信息生成地理信息系统所支持的数据，最终将所述地理位置信息录入所述地理信息系统。
3. 根据权利要求2所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：所述数据采集模块还用于采集用户所输入的所述故障指示器的属性信息，其中，所述属性信息包括设备铭牌编号和设备名称等。
4. 根据权利要求2所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：所述数据采集模块包括依次连接的信号接收单元、信号处理单元、数据输入单元以及数据发送单元，其中：
所述信号接收单元，用于通过坐标位置采集器获取所述故障指示器周围区域内多个位置的当前GPS 信号，并将所述当前GPS 信号以字符串的形式发送至所述信号处理单元；
所述信号处理单元，从所述字符串提取所述地理位置信息，并对所述地理位置信息进行处理，并将处理后的地理位置信息发送给数据输入单元；
所述数据输入单元，用于接收处理后的地理位置信息和用户输入的所述属性信息，并在无法获取所述当前GPS 信号时接收用户输入的地理位置信息；
所述数据发送单元，用于将所述地理位置信息和所述属性信息发送至所述数据处理模块。
5.根据权利要求4所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：对所述地理位置信息进行处理包括对所述当前GPS 信号进行排除和校正, 其中：
对所述当前GPS 信号进行排除包括：若当前GPS 信号的速度值与前一时刻获取的GPS 信号的速度值之间的差值大于第一预设值，则舍弃所述当前GPS 信号；或者若当前GPS 信号获取时可识别卫星数少于第二预设值时，则舍弃所述当前GPS 信号；
对所述当前GPS 信号进行校正包括：通过坐标位置采集器分别获取所述故障指示器周围区域内多个位置的GPS 点坐标，并将所获取的GPS 点坐标组成多边形，从而将所计算得到的所述多边形的中心点作为故障指示器的地理位置信息。
6. 根据权利要求5所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：对所述地理位置信息进行校验包括确认所述地理位置信息和修改所述地理位置信息，确认所述地理位置信息包括将所述文件加载至所述谷歌地球地图，由校验人员完成所述文件中地理位置信息的确认；修改所述地理位置信息包括对所述文件中的异常点信息进行修改，其中，所述修改包括对所述属性信息、异常操作与异常记录进行修改。
7.根据权利要求1所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的故障智能诊断系统，所述故障定位与监测平台得出精确定位故障区域后分别与所述故障智能诊断系统和所述配网自动化系统进行信息交互，对一段时间内同线路的故障事件进行匹配，进行同间隔电流跳变及配变失压告警匹配，以及分析故障区是否存在普通断路器情况，同时把电流是否跳变、配变是否失压以及故障区是否存在普通断路器情况综合于故障定位结果报告中。
8.根据权利要求7所述的智能型架空线路故障定位与监测系统，其特征在于：
所述智能型架空线路故障定位与监测系统还包括与所述后台服务器相连的配网生产管理信息系统，所述故障定位与监测平台在得到精确故障定位区域以及多系统相关信息后，将生成故障定位结果报告，并将其发布于所述配网生产管理信息系统中，同时以短信形成发生给抢修人员手机。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140625 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |