CN105891580A - 一种基于无人机技术的输配电测量预警系统及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于无人机技术的输配电测量预警系统及测量方法，包括高压电路适时采集组件、监测组件以及电力公司用电信息采集系统，其中高压电路适时采集组件包括无人机以及用无人机悬挂的电流传感器和网络传输模块，电流传感器用于采集高压电路的电流数据，网络传输模块用于与监测组件远程连接，监测组件用于与高压电路适时采集组件的网络传输模块连接以及与电力公司用电信息采集系统的远程连接，同时还用于对连接高压电路适时采集组件和电力公司用电信息采集系统后所接收的数据信息进行数据处理和比较。本发明把在线路上测量出的数据同步、转换并传回地面站进行对比处理分析、从而发现高压电流同用户端实际使用电流的是否有异常，如发现异常进行报警。

Description

一种基于无人机技术的输配电测量预警系统及其测量方法
技术领域
本发明涉及电力测绘领域，尤其是一种基于无人机技术的输配电测量预警系统及其测量方法。
背景技术
国内外智能电网技术飞速发展，国网用电信息采集系统技术不断完善。一些国内公司的基于无线电流互感器、远程通信的反窃电稽查系统等技术也有了实质性应用。无人机技术不断拓展应用领域。固定安装在用户侧的用电信息采集系统由于只是单组实时数据，无法实时对比分析，因而给窃电行为带来了漏洞。利用强磁场、私改测量装置、高频干扰等高科技窃电会导致用电信息采集上传的数据失真量值偏小，从而少计电费，达到窃电目的，为电网带来巨大经济损失；另一方面，用户侧的用电采集系统故障和异常，计量失准(出现正负偏差)不能及时通过对比发现，也有失用电公平公正。
发明内容
本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种通过和固定安装的电网用电信息采集系统实时数据对比，实现反窃电稽查，线损治理和用电检查、大数据分析等功能的基于无人机技术的输配电测量预警系统及其测量方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于无人机技术的输配电测量预警系统，包括高压电路适时采集组件、监测组件以及电力公司用电信息采集系统，其中高压电路适时采集组件包括无人机以及用无人机悬挂的电流传感器和网络传输模块，电流传感器用于采集高压电路的电流数据，网络传输模块用于与监测组件远程连接，监测组件包括工控机，用于与高压电路适时采集组件的网络传输模块连接以及与电力公司用电信息采集系统的远程连接，同时还用于对连接高压电路适时采集组件和电力公司用电信息采集系统后所接收的数据信息进行数据处理和比较。
而且，所述基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法是：
⑴高压电路适时采集组件将其悬挂的电流传感器安装在高压电线上采集电流数据，然后将采集的数据通过网络传输模块传送给监测组件的工控机；
⑵监测组件的工控机远程连接电力公司用电信息采集系统，接收与步骤⑴中高压电线对应的用电用户的电流数据；
⑶监测组件的工控机对高压电线上适时采集的电流数据与电力公司用电信息采集系统的 用电用户的电流数据进行比较和数据处理，扣除线损和误差值后，通过数据对比判断用户的用电用户的电流数据是否存在异常。
而且，所述电流传感器和网络传输模块集成，具体是由电路板制作的钳形PCB Rogowsik电流测量传感器、信号转换和精密数据装换装置、同步和无线传输装置、CT在线取能装置、限幅限流和电源稳压电路组成的测量组件。
而且，所述网络传输模块与监测组件的工控机的传输媒质是ZigBee、Wifi或蓝牙。
而且，所述监测组件的工控机与电力公司用电信息采集系统采用4G、3G或GPRS网络实现远程的数据连接。
而且，在所述工控机与网络传输模块、电力公司用电信息采集系统的连接网络上同步连接一个手持终端。
上述基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法的应用，可以以无人机携带电流传感器测量方式测量各电压等级的架空线路，实现对重要节点的电量监测和线路故障点判断。
本发明的优点是：
1、本发明利用无人机技术把高准确度的电流测量传感器悬挂到高压线上，并与在线测量技术相结合，把在线路上测量出的数据同步、转换并传回地面站进行对比处理分析、从而发现高压电流同用户端实际使用电流的是否有异常，如发现异常进行报警。保证测量方式安全隐蔽，可以比较容易查获用户隐蔽窃电行为，排除不必要的人为的干扰和人身威胁。
2、本发明提供的测量方法机动灵活，效率高，范围大。根据现有技术，民用无人机高精度可控范围内可达数百米，携带无人机电源的工程车可以长途跋涉，范围广，可以分段测量排查可疑用户，原来几个月落实不了的线损(线路电能流失)问题，几天就可以找到症结所在。大大提高工作效率，大大节省人工。
3、本发明通过和固定安装的电网用电信息采集系统实时数据对比，实现反窃电稽查，线损治理和用电检查、大数据分析等，测量系统且有较大的机动性和测量半径，节约人力物力，操作安全，为电网安全经济运行提供良好的保障。测量精度高，软件实时对比，因此判断准确，可以及时锁定可疑分支线路和可疑用户。高精度互感器采用特殊结构的罗氏线圈，误差小于0.2％。
4、本发明提供的监测装置还具有良好的推广应用前景，例如可以实现结合用电信息采集系统技术的在线远程稽查，基于这种测量分析方法的扩展技术还可以实现针对高压裸线的无人机电压测量，进而实现有功无功功率测量、线路检测，线路故障分析等
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种基于无人机技术的输配电测量预警系统，包括高压电路适时采集组件、监测组件以及电力公司用电信息采集系统，其中高压电路适时采集组件包括无人机以及用无人机悬挂的电流传感器和网络传输模块，电流传感器用于采集高压电路的电流数据，网络传输模块用于与监测组件远程连接，监测组件包括工控机，用于与高压电路适时采集组件的网络传输模块连接以及与电力公司用电信息采集系统的远程连接，同时还用于对连接高压电路适时采集组件和电力公司用电信息采集系统后所接收的数据信息进行数据处理和比较。
电流传感器和网络传输模块集成，具体是由电路板制作的钳形PCB Rogowsik电流测量传感器、信号转换和精密数据装换装置、同步和无线传输装置、CT在线取能装置、限幅限流和电源稳压电路组成的测量组件。
网络传输模块与监测组件的工控机的传输媒质是ZigBee、Wifi或蓝牙。
监测组件的工控机与电力公司用电信息采集系统采用4G、3G或GPRS网络实现远程的数据连接。
无人机需要通过无人机遥控器进行操作。
为了便于现场技术人员的观察和操作，在工控机与网络传输模块、电力公司用电信息采集系统的连接网络上同步连接一个手持终端。
上述基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法是：
⑴高压电路适时采集组件将其悬挂的电流传感器安装在高压电线上采集电流数据，然后将采集的数据通过网络传输模块传送给监测组件的工控机；
其具体操作方式是：
技术人员驾驶工程车，携带无人机、无人机遥控器、电流传感器，开至10kV线路可疑大用户高压进线附近200--500米以内，而且没有其他分支线路的位置，不容易被窃电者发现，然后，将电流传感器悬挂在无人机上，对于10kV线路ABC三相导线，分别对应需要一架无人机，每架无人机上均悬挂一个电流传感器，遥控无人机放置电流传感器卡套到10kV线路ABC三相导线上并与电流传感器脱离，无人机飞回工程车，短时测量也可以不脱钩。这种测 量方式也可以实现多机多点测量，电流传感器的取回方式可以是无人机取回，也可以采用人工用绝缘拉杆专用工具取下。
电流传感器的测量可以长时间在线测量并传输数据(数周数月)。
无人机遥控器采用北斗基站(可安装在车内)精确定位或者采用导线自动识别定位技术，实现精准定位。
电流传感器测量线路实时电流数据，并采用无线网络传输方式(ZigBee、Wifi或蓝牙)到工控机和手持终端。
⑵监测组件的工控机远程连接电力公司用电信息采集系统，接收与步骤⑴中高压电线对应的用电用户的电流数据；
其具体操作方式是：
监测组件的工控机将用户电流数据通过4G、3G或GPRS网络传至供电公司数据中心，并同步传输给手持终端，技术人员借助软件和权限可以调取实时数据。
⑶监测组件的工控机对高压电线上适时采集的电流数据与电力公司用电信息采集系统的用电用户的电流数据进行比较和数据处理，扣除线损和误差值后，通过数据对比判断用户的用电用户的电流数据是否存在异常。
以无人机携带电流传感器测量方式测量各电压等级的架空线路，实现对重要节点的电量监测和线路故障点判断。
具体操作方式是：
测组件的工控机对高压电线上适时采集的电流数据与电力公司用电信息采集系统的用电用户的电流数据通过实时对比，拟合分析，例如无人机方式测得负荷电流为100A，用户信息采集系统测量的同一时刻负荷电流为50A，就可判断该用户可能存在计量系统误差大的客观事实，软件实时监控数据，对于异常数据的时段全程记录下来，并报警提示。也可以对比三相电流不平衡度，为负荷分布合理化提供依据。
尤其可以初步判断用户可能存在窃电嫌疑。根据监控数据的严重情况和人力，可以适时进入用户厂区进行用电检查和计量检测，找到关键证据，或者测量系统非人为损坏，或者人为做了手脚。其他步骤按照供电公司有关程序进行，不再赘述。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种基于无人机技术的输配电测量预警系统，其特征在于：包括高压电路适时采集组件、监测组件以及电力公司用电信息采集系统，其中高压电路适时采集组件包括无人机以及用无人机悬挂的电流传感器和网络传输模块，电流传感器用于采集高压电路的电流数据，网络传输模块用于与监测组件远程连接，监测组件包括工控机，用于与高压电路适时采集组件的网络传输模块连接以及与电力公司用电信息采集系统的远程连接，同时还用于对连接高压电路适时采集组件和电力公司用电信息采集系统后所接收的数据信息进行数据处理和比较。
2.一种测量如权利要求1所述的基于无人机技术的输配电测量预警系统的方法，其特征在于：其步骤是：
⑴高压电路适时采集组件将其悬挂的电流传感器安装在高压电线上采集电流数据，然后将采集的数据通过网络传输模块传送给监测组件的工控机；
⑵监测组件的工控机远程连接电力公司用电信息采集系统，接收与步骤⑴中高压电线对应的用电用户的电流数据；
⑶监测组件的工控机对高压电线上适时采集的电流数据与电力公司用电信息采集系统的用电用户的电流数据进行比较和数据处理，扣除线损和误差值后，通过数据对比判断用户的用电用户的电流数据是否存在异常。
3.根据权利要求2所述的基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法，其特征在于：所述电流传感器和网络传输模块集成，具体是由电路板制作的钳形PCB Rogowsik电流测量传感器、信号转换和精密数据装换装置、同步和无线传输装置、CT在线取能装置、限幅限流和电源稳压电路组成的测量组件。
4.根据权利要求2所述的基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法，其特征在于：所述网络传输模块与监测组件的工控机的传输媒质是ZigBee、Wifi或蓝牙。
5.根据权利要求2所述的基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法，其特征在于：所述监测组件的工控机与电力公司用电信息采集系统采用4G、3G或GPRS网络实现远程的数据连接。
6.根据权利要求2所述的基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法，其特征在于：在所述工控机与网络传输模块、电力公司用电信息采集系统的连接网络上同步连接一个手持终端。
7.一种如权利要求2所述的基于无人机技术的输配电测量预警系统的测量方法的应用，其特征在于：以无人机携带电流传感器测量各电压等级的架空线路，对重要节点的电量监测和线路故障点判断。
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