CN107884677A - 一种架空线路故障报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于配网自动化领域，尤其涉及一种架空线路故障报警系统。通过故障报警器与无人机基站的结合，通过故障报警器实时监测架空线路的运行状态，在线路发生故障时，能够准确及时的发现、定位及上传故障信息。同时无人机基站启动无人机，对故障区域进行拍摄，并将拍摄数据传送给后台主机。后台运维人员可以将得到的故障信息与拍摄数据结合，从而做出更准确、更方便的故障排除计划。提高维修人员的工作效率，保证配网架空线路的正常运行。

Description

一种架空线路故障报警系统

技术领域

本发明涉及一种配网自动化领域，尤其涉及一种架空线路故障报警系统。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，人们对供电可靠性的要求越来越高，配电网作为智能电网中处于核心地位，近年来，电力公司大力发展配电网产业，致力于建立高效、稳定、可靠的配电网。

当今，配电网的发展遇到了线路故障检测与故障排除的难题，尤其在偏远山区和地形极其复杂的地区尤为突出。而由于我国配电网采用中性点不直接接地的接线方式，当发生相接地故障时，故障电流幅值较小，且系统的三相电压仍可以保持对称，故保护装置并不立即作用于跳闸，系统仍可带负荷运行，这样容易导致更严重的短路故障，引起全系统过电压破坏系统的安全运行。

故障指示器作为配电网故障定位有效的辅助手段，越来越被电力电网公司认可，并在将来会在配电网线路中大量装设。

故障指示器检测出线路故障后，需要维修人员尽快赶到故障现场，解决线路故障。故障区域的环境与复杂的地形也影响了线路故障排除的效率，因此，提高线路故障检测与故障排除的效率，可以建立起可靠的配电网。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种架空线路故障报警系统，在偏远山区和地形复杂的地区中，能够有效的解决配电网的架空线路的故障检测定位与故障排除问题。

本发明的技术方案是：提供一种架空线路故障报警系统，包括安装在配电网架空线路各个监测点上的故障指示器、安装在附近杆塔上的无人机基站和设置在监控中心的系统主站，其特征是：

在配电网架空线路沿途若干个杆塔的A、B、C三相架空线路上，分别对应设置一个故障指示器，所述的三个故障指示器分别对A、B、C三相线路进行故障报警。

在故障指示器所在的杆塔上，设置一个无人机基站，

所述的三个故障指示器与同塔杆上的无人机基站对应设置，构成一组配电网故障现场监测单元与报警单元。当线路发生故障时，故障报警器检测到故障信息，向附近的无人机基站发送故障数据，无人机基站接收到该故障信息，将故障信息通过GPRS将数据传输到后台主站，系统主站将接收到故障数据储存并报警。

基站在接收到故障信息后，启动无人机向无人机发送故障区域位置信息，无人机接收到信息，飞到故障区域进行拍摄，在拍摄结束后，将拍摄数据发送回基站并返回，基站接到的无人机发送的拍摄数据，将无人机的拍摄数据进行处理，将处理过的数据传到设置在监控中心的系统主站，系统主站将接收的拍摄数据发送给维修人员。

由上述方案可知，本发明与现有的技术相比，将故障报警器的报警信息与故障现场的线路与环境的具体情况相结合，不但可以得到具体的故障信息，还可以通过无人机将故障区域的具体情况拍摄，将故障现场的所出现的信息进行整合。维修人员不但能够及时得到线路的故障信息，还能提高对特殊故障现场的应急处理。提高架空线路的故障定位与故障排除的效率。

本发明的优点与积极效果：

1.所述故障指示器安置在配网架空线上，可以实时检测到线路的电流信号。一旦架空线路发生故障，后台主站可以在很短的时间将故障情况反馈给运维人员，实现架空线路的故障监测报警功能。

2.无人机可以在故障发生的时候，对故障区域进行拍摄，可以有助于故障点范围的缩小与故障区域的环境与地形的分析，提高维修人员对于故障现场的掌握，提高维修效率。

3.故障报警器与无人机均设置为可充电模式，设置该架空线故障报警系统能够安全、稳定、长时间的运行。

附图说明

图1为本发明的架空线路故障报警系统运行的流程图；

图2为本发明的故障报警器的结构示意图；

图3为本发明的无人机基站的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本发明的架空线路故障报警系统运行的流程图，本发明的报警系统包括故障报警器2、无人机基站3、后台主站6。如图1所示，本发明提供一种架空线路故障报警系统运行的流程图，当发生线路故障1，故障报警器2检测到线路故障1，将故障信息上传到无人机基站3，无人机基站3将故障信息通过GPRS模块上传到后台主站6，后台主站6收到故障数据后，将数据存储的后台的数据库中并报警。基站3发送完故障数据后，启动基站3上的无人机4，根据上传故障信息的故障报警器确定无人机4的故障区域坐标，无人机4飞到基站所提供的目标位置后，通过无人机4上面的摄像头进行拍摄，拍摄结束后，将拍摄数据发送到基站3，基站3将收到的拍摄数据通过GPRS模块发送到后台主战6。维修人员可以通过后台主站6得到故障线路的故障类型与故障位置，同时得到故障区域周边环境的具体情况。

图2是本发明的故障报警器的结构示意图。如图2所示，所述的故障报警器包括CT线圈b2、信号采集模块b3、MCUb4、电源模块b5、电源控制模块b6、时钟模块b7和无线通讯模块b7。如图2所示，CT线圈b2内部分为采样线圈和取能线圈两部分，采样线圈与信号采集模块b3相连接，取能线圈与电源控制模块相连接，当架空线路b1内有电流通过时，信号采集模块b3通过采集线圈采集到架空线路b1上的电流信息输送给微处理器(MCU)b4，微处理器b4对接收到的信息进行对比判断，若判断出该信息为故障信息，将故障信息通过无线通讯模块b7向无人机基站发出。

因为故障报警器是在户外的环境下工作，且故障报警器内置的电池可能无法保证故障报警器的长时间运行，所以在故障报警器内配置磁电转换机构，将取能线圈形成的磁场在磁电转换电路上产生电压，通过电源控制模块b6向电源模块b5充电，因此当架空线路b1正常运行的时候，故障报警器可以长时间、不间断的工作。

图3是本发明的无人机基站的结构示意图。如图3所示，所述的无人机基站包括无线通讯模块s2、无人机s3、数据采集模块s4、数据传输模块s5、数据处理模块s6、GPRS传输模块s7和充电模块s8。如图3所示，无人机基站s1通过无线通讯模块s2接收到故障报警器发出的故障信息，将故障信息通过数据处理模块s6处理并加密，通过GPRS传输模块s7将处理过的故障信息向系统主站发出。

无人机基站s1将故障信息经过数据处理模块s6处理后，得到发出故障信息的故障报警器的位置坐标，将得到的目标位置发送并启动无人机s3，无人机s3飞到故障区域后进行拍摄，将拍摄后的数据通过数据传输模块s5传送回基站s1，将拍摄数据通过数据处理模块s6加密处理后，通过GPRS传输模块s7将处理过的拍摄数据向系统发出。

同时无人机上设置有充电模块s8，所述充电模块s8用于无人机s3电量不足时或拍摄任务结束后使无人机s3返回基站s1进行充电，基站s1采用太阳能板的方式对无人机s3进行充电，环保高效，可满足无人机基站s1的长时间、稳定的运行。

根据上述说明书的阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明。

Claims (4)

1.一种架空线路故障报警系统，其特征在于故障报警器、无人机基站和后台主站；所述故障报警器安装在所述架空线路上，实时检测架空线路的运行情况，并将检测到的故障信息及故障地址信息传递给无人机基站，并通过无人机基站将数据传送给后台主站，后台主站对采集到的信息进行存储和处理。

2.根据权利要求书1所述的一种架空线路故障报警系统，其特征在于故障报警器可以长时间运行，并将采集到的线路数据进行处理判断，当判断出故障数据时，通过无线通讯模块将故障数据传送给附近的无人机基站。

3.根据权利要求书1所述的一种架空线路故障报警系统，其特征在于无人机基站将接收到的故障信息进行处理和加密，对故障信息的处理得到无人机的飞行区域及拍摄区域，对故障信息的加密可以防止信息泄露。

4.根据权利要求书1所述的一种架空线路故障报警系统，其特征在于无人机飞到目标坐标进行拍摄，并在拍摄结束后返回基站进行充电，并将拍摄数据进行加密并传送到后台主站。