CN109975297B - 一种用于输电线路覆冰的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于输电线路覆冰的检测装置，包括光源发射模块、数据核查模块、核查规则库、光照度勘察模块、数据综合单元、控制器、显示单元、存储单元、数据录入模块、远程交互模块和智能设备；本发明通过数据核查模块的设置，使得本发明能够在合理的时间内驱动光源发射模块进行光源发射，同时使得光照度勘察模块在需要的时间向数据综合单元传输所需分析的数据；并通过光源发射模块、光照度勘察模块和数据综合单元结合控制器，能够精准的判断到输电线路的覆冰情况，并结合每段输电线路的覆冰情况能够做到自主判断受灾情况的严重情况；同时通过智能设备的设置，使得工作人员能够远程掌控信息；本发明简单有效，且易于实用。
Description
技术领域
本发明属于覆冰检测领域，涉及一种输电线覆冰检测技术，具体是一种用于输电线路覆冰的检测装置。
背景技术
输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。
架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。
在一些特殊天气或者一些比较特殊的地理环境的作用下，输电线路容易产生覆冰现象，一旦输电线路产生覆冰，则会影响输电线路的正常工作，而且在覆冰严重的情况下，会出现输电线路被压断事情，严重影响区域供电和人们的正常生活，一些重要的输电线路如果产生问题，甚至能产生比较大的危害；
因此如何实现精准的检测输电线路是否覆冰，覆冰情况如何，是我们当前急需要解决的一个问题；为了解决这一技术问题，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于输电线路覆冰的检测装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于输电线路覆冰的检测装置，包括光源发射模块、数据核查模块、核查规则库、光照度勘察模块、数据综合单元、控制器、显示单元、存储单元、数据录入模块、远程交互模块和智能设备；
其中，所述温度传感器设置于受检测输电线路段，用于实时检测该路段的温度信息，所述温度传感器用于将温度信息传输到数据核查模块；
其中，所述光源发射模块包括若干个间隔预设距离设置在输电线上端的光源发射装置，所述光源发射装置为通过支撑架固定在输电线上端的红外光束发射装置，所述光源发射装置发射的红外光束与输电线相切，并照应在输电线下方地面上；所述光照度勘察模块包括若干与光源发射装置对应的光照传感器组，所述光照传感器组用于检测光照信息组并将所有的光照信息组传输到数据综合单元；
所述光照传感器组包括第一光照传感器和第二光照传感器，所述第一光照传感器设置于红外光束照射的地面位置处，用于获取第一光照信息；所述第二光照传感器与第一光照传感器并排设置且无法接收到红外光束，用于获取第二光照信息；光照信息组为第一光照信息和第二光照信息；所述光照传感器组带有位置标识；
所述光照度勘察模块用于将所有的光照信息组打上对应的位置标识形成监测信息组；
所述数据核查模块接收温度传感器传输的温度信息，所述核查规则库内存储有核查规则；所述数据核查模块还用于结合核查规则库内的核查规则和温度信息对光源发射模块和光照度勘察模块进行驱动控制，具体步骤如下：
步骤一：获取到温度信息；
步骤二：当X1<温度信息≤X2之间，在预设时间段T1内只产生一次预演信号；
当温度信息小于等于预设温度X1时，产生预勘察信号；
步骤三：在产生预勘察信号后，每间隔预设时间T2产生一次勘察信号；
所述数据核查模块在产生勘察信号和预演信号时均会驱动光源发射模块发射红外光束预设时间；所述数据核查模块用于将勘察信号和预演信号传输到光照度勘察模块；所述光照度勘察模块在接收到预演信号时将此时的监测信息组和对应预演信号传输到数据综合单元；
所述数据综合单元在接收到预演信号时进入标定处理，具体处理步骤如下：
步骤一：获取到所有的监测信息组，任选一监测信息组；
步骤二：对该监测信息组进行去质化处理，具体处理步骤为：
S1：获取到监测信息组内的光照信息组；
S2：提取出光照信息组内的第一光照信息和第二光照信息；
S3：将第一光照信息减去第二光照信息得到参考光照信息；
S4：获取监测信息组内的位置标识；
S5：将参考光照信息打上监测信息组内的位置标识形成标准光照信息；
步骤三：任选下一监测信息组，重复步骤二至三得到所有的标准光照信息；
步骤四：将标准光照信息标记为Bzi，i＝1...n；
所述光照度勘察模块在接收到勘察信号时将此时的监测信息组和对应勘察信号传输到数据综合单元；所述数据综合单元在接收光照度勘察模块传输的监测信息组和勘察信号时进行归化处理，所述归化处理的具体步骤为：
步骤一：获取到所有的监测信息组，任选一监测信息组；
步骤二：对该监测信息组进行去杂处理，具体处理步骤为：
S1：获取到监测信息组内的光照信息组；
S2：提取出光照信息组内的第一光照信息和第二光照信息；
S3：将第一光照信息减去第二光照信息得到实时光照信息；
S4：获取监测信息组内的位置标识；
S5：将实时光照信息打上监测信息组内的位置标识形成核验光照信息；
步骤三：任选下一监测信息组，重复步骤二至三得到所有的核验光照信息；
步骤四：根据核验光照信息和标准光照信息内的位置标识，将同一位置标识处的核验光照信息与标准光照信息对应，并将核验光照信息标记为Hyi，i＝1...n；Hyi与Bzi一一对应；
步骤五：利用公式Ci＝Bzi-Hyi计算得到光照差值Ci，i＝1...n；并将对应位置标识与光照差值Ci融合形成差异值，得到所有差异值组成的差异值组；
所述数据综合单元用于将差异值组传输到控制器，所述控制器用于对差异值组进行覆冰判定，具体判定步骤为：
S100：获取到差异值组内任一差异值，对其结冰情况进行分析，具体分析步骤为：
S101：获取到差异值内的光照差值Ci；
S102：当Ci<X3时，表示该路段输电线没有结冰，产生无冰信号；
S103：当X3≤Ci≤X4时，表示该路段输电线轻微结冰，产生轻度信号；
S104：当Ci>X4时，表示该路段输电线结冰情况严重，产生重度信号；
S200：任选下一差异值，重复步骤S100-S200直至处理完所有的差异值；并根据光照差值Ci产生不同信号；
S300：计算得到重度信号占无冰信号、轻度信号、重度信号总和的比例，并将该比例标记为受灾度Sz；
S400：当受灾度Sz小于预设值X5且大于零时，产生中等预警信号；
S500：当受灾度Sz大于预设值X5时，产生紧急预警信号。
进一步地，所述控制器用于在产生轻度信号时将对应Ci处的位置标识标记为轻微结冰位置，所述控制器用于在产生重度信号时将对应Ci处的位置标识标记为重度结冰位置；
所述控制器用于通过远程交互模块将轻微结冰位置和重度结冰位置传输到智能设备。
进一步地，所述控制器用于将轻微结冰位置传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的轻微结冰位置并显示“此处轻微结冰+轻微结冰位置”；所述控制器用于将重度结冰位置传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的重度结冰位置并显示“此处重度结冰+重度结冰位置”。
进一步地，所述控制器用于将轻微结冰位置和重度结冰位置打上时间戳传输到存储单元进行存储；
进一步地，所述控制器在产生中等预警信号时驱动显示单元显示“中等程度灾害出现，请处理”；所述控制器在产生紧急预警信号时驱动显示单元显示“紧急程度灾害出现，请处理”。
进一步地，所述数据录入模块用于工作人员录入X1、X2、X3、X4、X5、T1和T2的具体值。
本发明的有益效果：
本发明通过数据核查模块的设置，使得本发明能够在合理的时间内驱动光源发射模块进行光源发射，同时使得光照度勘察模块在需要的时间向数据综合单元传输所需分析的数据；并通过光源发射模块、光照度勘察模块和数据综合单元结合控制器，能够精准的判断到输电线路的覆冰情况，并结合每段输电线路的覆冰情况能够做到自主判断受灾情况的严重情况；同时通过智能设备的设置，使得工作人员能够远程掌控信息；本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于输电线路覆冰的检测装置，包括光源发射模块、数据核查模块、核查规则库、光照度勘察模块、数据综合单元、控制器、显示单元、存储单元、数据录入模块、远程交互模块和智能设备；
其中，所述温度传感器设置于受检测输电线路段，用于实时检测该路段的温度信息，所述温度传感器用于将温度信息传输到数据核查模块；
其中，所述光源发射模块包括若干个间隔预设距离设置在输电线上端的光源发射装置，所述光源发射装置为通过支撑架固定在输电线上端的红外光束发射装置，此处的支撑架可简单的认为是一根杆子或者一个柱子，上端固定连接有个红外光束发射装置，该红外光束发射装置可为能够被远程控制的激光笔，此处本领域人员结合现有技术很容易做到，故在此不做赘述；所述光源发射装置发射的红外光束与输电线相切，并照应在输电线下方地面上；所述光照度勘察模块包括若干与光源发射装置对应的光照传感器组，所述光照传感器组用于检测光照信息组并将所有的光照信息组传输到数据综合单元；
所述光照传感器组包括第一光照传感器和第二光照传感器，所述第一光照传感器设置于红外光束照射的地面位置处，用于获取第一光照信息；所述第二光照传感器与第一光照传感器并排设置且无法接收到红外光束，用于获取第二光照信息；光照信息组为第一光照信息和第二光照信息；所述光照传感器组带有位置标识；
所述光照度勘察模块用于将所有的光照信息组打上对应的位置标识形成监测信息组；
所述数据核查模块接收温度传感器传输的温度信息，所述核查规则库内存储有核查规则；所述数据核查模块还用于结合核查规则库内的核查规则和温度信息对光源发射模块和光照度勘察模块进行驱动控制，具体步骤如下：
步骤一：获取到温度信息；
步骤二：当X1<温度信息≤X2之间，在预设时间段T1内只产生一次预演信号；
当温度信息小于等于预设温度X1时，产生预勘察信号；预设温度X1为低温温度，输电线路在此时容易结冰，该温度可通过多次观察输电线路的结冰温度求取均值，之后加上一定的纠正值确定；
步骤三：在产生预勘察信号后，每间隔预设时间T2产生一次勘察信号；
所述数据核查模块在产生勘察信号和预演信号时均会驱动光源发射模块发射红外光束预设时间；所述数据核查模块用于将勘察信号和预演信号传输到光照度勘察模块；所述光照度勘察模块在接收到预演信号时将此时的监测信息组和对应预演信号传输到数据综合单元；
所述数据综合单元在接收到预演信号时进入标定处理，具体处理步骤如下：
步骤一：获取到所有的监测信息组，任选一监测信息组；
步骤二：对该监测信息组进行去质化处理，具体处理步骤为：
S1：获取到监测信息组内的光照信息组；
S2：提取出光照信息组内的第一光照信息和第二光照信息；
S3：将第一光照信息减去第二光照信息得到参考光照信息；
S4：获取监测信息组内的位置标识；
S5：将参考光照信息打上监测信息组内的位置标识形成标准光照信息；
步骤三：任选下一监测信息组，重复步骤二至三得到所有的标准光照信息；
步骤四：将标准光照信息标记为Bzi，i＝1...n；
所述光照度勘察模块在接收到勘察信号时将此时的监测信息组和对应勘察信号传输到数据综合单元；所述数据综合单元在接收光照度勘察模块传输的监测信息组和勘察信号时进行归化处理，所述归化处理的具体步骤为：
步骤一：获取到所有的监测信息组，任选一监测信息组；
步骤二：对该监测信息组进行去杂处理，具体处理步骤为：
S1：获取到监测信息组内的光照信息组；
S2：提取出光照信息组内的第一光照信息和第二光照信息；
S3：将第一光照信息减去第二光照信息得到实时光照信息；
S4：获取监测信息组内的位置标识；
S5：将实时光照信息打上监测信息组内的位置标识形成核验光照信息；
步骤三：任选下一监测信息组，重复步骤二至三得到所有的核验光照信息；
步骤四：根据核验光照信息和标准光照信息内的位置标识，将同一位置标识处的核验光照信息与标准光照信息对应，并将核验光照信息标记为Hyi，i＝1...n；Hyi与Bzi一一对应；
步骤五：利用公式Ci＝Bzi-Hyi计算得到光照差值Ci，i＝1...n；并将对应位置标识与光照差值Ci融合形成差异值，得到所有差异值组成的差异值组；
所述数据综合单元用于将差异值组传输到控制器，所述控制器用于对差异值组进行覆冰判定，具体判定步骤为：
S100：获取到差异值组内任一差异值，对其结冰情况进行分析，具体分析步骤为：
S101：获取到差异值内的光照差值Ci；
S102：当Ci<X3时，表示该路段输电线没有结冰，产生无冰信号；
S103：当X3≤Ci≤X4时，表示该路段输电线轻微结冰，产生轻度信号；
S104：当Ci>X4时，表示该路段输电线结冰情况严重，产生重度信号；
S200：任选下一差异值，重复步骤S100-S200直至处理完所有的差异值；并根据光照差值Ci产生不同信号；
S300：计算得到重度信号占无冰信号、轻度信号、重度信号总和的比例，并将该比例标记为受灾度Sz；
S400：当受灾度Sz小于预设值X5且大于零时，产生中等预警信号；
S500：当受灾度Sz大于预设值X5时，产生紧急预警信号。
所述控制器用于在产生轻度信号时将对应Ci处的位置标识标记为轻微结冰位置，所述控制器用于在产生重度信号时将对应Ci处的位置标识标记为重度结冰位置；
所述控制器用于将轻微结冰位置传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的轻微结冰位置并显示“此处轻微结冰+轻微结冰位置”；所述控制器用于将重度结冰位置传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的重度结冰位置并显示“此处重度结冰+重度结冰位置”。
所述控制器用于通过远程交互模块将轻微结冰位置和重度结冰位置传输到智能设备；所述远程交互模块采用通信网络与智能设备进行通信连接，所述智能设备可为手机。
所述控制器用于将轻微结冰位置和重度结冰位置打上时间戳传输到存储单元进行存储；
所述控制器在产生中等预警信号时驱动显示单元显示“中等程度灾害出现，请处理”；所述控制器在产生紧急预警信号时驱动显示单元显示“紧急程度灾害出现，请处理”。
所述数据录入模块用于工作人员录入X1、X2、X3、X4、X5、T1和T2的具体值。
一种用于输电线路覆冰的检测装置，在工作时，首先通过在所需输电线路段每间隔预设距离设置的输电线上端的光源发射装置，通过光源发射装置能够实现光源贴合输电线路射到输电线下方的地面上，之后通过在红外光束射到的地面位置处设置一个第一光照传感器，同时并排设置一个光束照射不到的第二光照传感器，检测光束在贴合输电线发射时的光照强度是否发生变化，以及变化程度来判定该段输电线路是否发生覆冰情况，和覆冰情况的严重与否；并根据覆冰情况的严重程度产生不同的信号；
本发明通过数据核查模块的设置，使得本发明能够在合理的时间内驱动光源发射模块进行光源发射，同时使得光照度勘察模块在需要的时间向数据综合单元传输所需分析的数据；并通过光源发射模块、光照度勘察模块和数据综合单元结合控制器，能够精准的判断到输电线路的覆冰情况，并结合每段输电线路的覆冰情况能够做到自主判断受灾情况的严重情况；同时通过智能设备的设置，使得工作人员能够远程掌控信息；本发明简单有效，且易于实用。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于输电线路覆冰的检测装置，其特征在于，包括光源发射模块、数据核查模块、核查规则库、光照度勘察模块、数据综合单元、控制器、显示单元、存储单元、数据录入模块、远程交互模块和智能设备；
其中，温度传感器设置于受检测输电线路段，用于实时检测该路段的温度信息，所述温度传感器用于将温度信息传输到数据核查模块；
其中，所述光源发射模块包括若干个间隔预设距离设置在输电线上端的光源发射装置，所述光源发射装置为通过支撑架固定在输电线上端的红外光束发射装置，所述光源发射装置发射的红外光束与输电线相切，并照应在输电线下方地面上；所述光照度勘察模块包括若干与光源发射装置对应的光照传感器组，所述光照传感器组用于检测光照信息组并将所有的光照信息组传输到数据综合单元；
所述光照传感器组包括第一光照传感器和第二光照传感器，所述第一光照传感器设置于红外光束照射的地面位置处，用于获取第一光照信息；所述第二光照传感器与第一光照传感器并排设置且无法接收到红外光束，用于获取第二光照信息；光照信息组为第一光照信息和第二光照信息；所述光照传感器组带有位置标识；
所述光照度勘察模块用于将所有的光照信息组打上对应的位置标识形成监测信息组；
所述数据核查模块接收温度传感器传输的温度信息，所述核查规则库内存储有核查规则；所述数据核查模块还用于结合核查规则库内的核查规则和温度信息对光源发射模块和光照度勘察模块进行驱动控制，具体步骤如下：
步骤一：获取到温度信息；
步骤二：当X1<温度信息≤X2之间，在预设时间段T1内只产生一次预演信号；
当温度信息小于等于预设温度X1时，产生预勘察信号；
步骤三：在产生预勘察信号后，每间隔预设时间T2产生一次勘察信号；
所述数据核查模块在产生勘察信号和预演信号时均会驱动光源发射模块发射红外光束预设时间；所述数据核查模块用于将勘察信号和预演信号传输到光照度勘察模块；所述光照度勘察模块在接收到预演信号时将此时的监测信息组和对应预演信号传输到数据综合单元；
所述数据综合单元在接收到预演信号时进入标定处理，具体处理步骤如下：
步骤一：获取到所有的监测信息组，任选一监测信息组；
步骤二：对该监测信息组进行去质化处理，具体处理步骤为：
S1：获取到监测信息组内的光照信息组；
S2：提取出光照信息组内的第一光照信息和第二光照信息；
S3：将第一光照信息减去第二光照信息得到参考光照信息；
S4：获取监测信息组内的位置标识；
S5：将参考光照信息打上监测信息组内的位置标识形成标准光照信息；
步骤三：任选下一监测信息组，重复步骤二至三得到所有的标准光照信息；
步骤四：将标准光照信息标记为Bzi，i＝1...n；
所述光照度勘察模块在接收到勘察信号时将此时的监测信息组和对应勘察信号传输到数据综合单元；所述数据综合单元在接收光照度勘察模块传输的监测信息组和勘察信号时进行归化处理，所述归化处理的具体步骤为：
步骤一：获取到所有的监测信息组，任选一监测信息组；
步骤二：对该监测信息组进行去杂处理，具体处理步骤为：
S1：获取到监测信息组内的光照信息组；
S2：提取出光照信息组内的第一光照信息和第二光照信息；
S3：将第一光照信息减去第二光照信息得到实时光照信息；
S4：获取监测信息组内的位置标识；
S5：将实时光照信息打上监测信息组内的位置标识形成核验光照信息；
步骤三：任选下一监测信息组，重复步骤二至三得到所有的核验光照信息；
步骤四：根据核验光照信息和标准光照信息内的位置标识，将同一位置标识处的核验光照信息与标准光照信息对应，并将核验光照信息标记为Hyi，i＝1...n；Hyi与Bzi一一对应；
步骤五：利用公式Ci＝Bzi-Hyi计算得到光照差值Ci，i＝1...n；并将对应位置标识与光照差值Ci融合形成差异值，得到所有差异值组成的差异值组；
所述数据综合单元用于将差异值组传输到控制器，所述控制器用于对差异值组进行覆冰判定，具体判定步骤为：
S100：获取到差异值组内任一差异值，对其结冰情况进行分析，具体分析步骤为：
S101：获取到差异值内的光照差值Ci；
S102：当Ci<X3时，表示该路段输电线没有结冰，产生无冰信号；
S103：当X3≤Ci≤X4时，表示该路段输电线轻微结冰，产生轻度信号；
S104：当Ci>X4时，表示该路段输电线结冰情况严重，产生重度信号；
S200：任选下一差异值，重复步骤S100-S200直至处理完所有的差异值；并根据光照差值Ci产生不同信号；
S300：计算得到重度信号占无冰信号、轻度信号、重度信号总和的比例，并将该比例标记为受灾度Sz；
S400：当受灾度Sz小于预设值X5且大于零时，产生中等预警信号；
S500：当受灾度Sz大于预设值X5时，产生紧急预警信号；
所述数据录入模块用于工作人员录入X1、X2、X3、X4、X5、T1和T2的具体值。
2.根据权利要求1所述的一种用于输电线路覆冰的检测装置，其特征在于，所述控制器用于在产生轻度信号时将对应Ci处的位置标识标记为轻微结冰位置，所述控制器用于在产生重度信号时将对应Ci处的位置标识标记为重度结冰位置；
所述控制器用于通过远程交互模块将轻微结冰位置和重度结冰位置传输到智能设备。
3.根据权利要求2所述的一种用于输电线路覆冰的检测装置，其特征在于，所述控制器用于将轻微结冰位置传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的轻微结冰位置并显示“此处轻微结冰+轻微结冰位置”；所述控制器用于将重度结冰位置传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的重度结冰位置并显示“此处重度结冰+重度结冰位置”。
4.根据权利要求2所述的一种用于输电线路覆冰的检测装置，其特征在于，所述控制器用于将轻微结冰位置和重度结冰位置打上时间戳传输到存储单元进行存储。
5.根据权利要求1所述的一种用于输电线路覆冰的检测装置，其特征在于，所述控制器在产生中等预警信号时驱动显示单元显示“中等程度灾害出现，请处理”；所述控制器在产生紧急预警信号时驱动显示单元显示“紧急程度灾害出现，请处理”。
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