CN111082360A - 输电线路移动监测装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种输电线路移动监测装置、系统和方法，所述装置包括监测设备、移动轨道、移动设备、驱动设备和控制设备。所述监测设备用于监测输电线路。所述移动轨道使用时，铺设于铁塔。所述移动设备与所述监测设备固定连接，能够沿所述移动轨道移动。所述驱动设备与所述移动设备驱动连接，用于驱动所述移动设备沿所述移动轨道移动。所述控制设备与所述监测设备和所述驱动设备均通信连接，用于接收所述监测设备的信息并控制所述驱动设备工作。本申请提供的装置能够减少监测所述输电线路的误差。

Description

输电线路移动监测装置、系统和方法

技术领域

本申请涉及电力监测技术领域，特别是涉及一种输电线路移动监测装置、系统和方法。

背景技术

我国电力传输线分布广，线路长，许多分布在地形复杂的山区。各地区的地形、地质和气象等环境比较复杂，为了保障输电线路的正常运行，必须定期有效的对输电线路进行巡检。

由于一般输电线路沿线，树木生长时间较长，容易受到地区降雨量的气温的因素的影响，在半坡处与输电线路的距离过近，经常诱发输电线路的树闪故障，若不及时处理，还有可能引发森林火灾。因此，输电线路巡检工作中很重要的一项任务就是测量输电线路和树木之间的距离。

传统技术中，主要通过在重要线路安装在线监控系统的方式，或采用人工巡检方式进行输电线路和树木之间距离的测量。利用在线监控系统存在许多固有问题，例如：视场容易被建筑物和树木等遮蔽，存在监控死角，导致测量误差大的问题。利用人工巡检的方法，需要巡检人员采用人工登塔的方式进行测量，巡检人员受制于塔上作业条件也存在测量误差大的问题。因此，利用在线监控和人工巡检方法都存在测量误差大的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种输电线路移动监测装置、系统和方法。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种输电线路移动监测装置，所述装置包括：

监测设备，用于监测输电线路；

移动轨道，使用时，铺设于铁塔；

移动设备，与所述监测设备固定连接，能够沿所述移动轨道移动；

驱动设备，与所述移动设备驱动连接，用于驱动所述移动设备沿所述移动轨道移动；

控制设备，与所述监测设备和所述驱动设备均通信连接，用于接收所述监测设备的信息并控制所述驱动设备工作。

在其中一个实施例中，所述移动轨道包括靠近所述监测设备的第一轨道面和远离所述监测设备的第二轨道面，所述第一轨道面和所述第二轨道面相对设置，所述移动设备包括：

第一移动组件，与所述监测设备固定连接，能够沿所述第一轨道面移动；

第二移动组件，能够沿所述第二轨道面移动；

固定杆，连接于所述第二移动组件和所述监测设备之间。

在其中一个实施例中，所述第二移动组件包括与所述固定杆固定连接的滚轮，所述第二轨道面开设有凹槽，所述滚轮能够沿所述凹槽移动。

在其中一个实施例中，所述第一轨道面为带齿轨道面。

在其中一个实施例中，所述第一移动组件为齿轮，所述齿轮与所述带齿轨道面啮合连接。

在其中一个实施例中，还包括：

光伏电池板，设置于所述监测设备，且与所述监测设备电连接。

在其中一个实施例中，还包括：

蓄电组件，与所述光伏电池板和所述监测设备均电连接。

另一方面，本申请实施例提供了一种输电线路移动监测系统，包括：

如上所述的输电线路移动监测装置；

铁塔，所述移动轨道铺设于所述铁塔。

再一方面，本申请实施例提供了一种应用如上所述的输电线路移动监测装置进行监测输电线路和树木安全距离的方法，所述方法包括：

控制所述监测设备沿所述移动轨道移动，以使所述监测设备中央的视点对准待监测输电线路的导线弧垂点，获取此时所述监测设备所在的位置，得到第一位置；

控制所述监测设备沿所述移动轨道移动，以使所述监测设备中央的视点对准树木末梢，获取此时所述监测设备所在的位置，得到第二位置；

计算所述第一位置和所述第二位置之间的距离，得到移动距离；

根据所述移动距离确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

在其中一个实施例中，还包括：

判断所述监测设备从所述第一位置移动至所述第二位置过程中是否存在躲避障碍物行为；

若所述监测设备在移动过程中存在躲避障碍物行为，则获取躲避障碍物行为对应的移动的距离，得到躲避距离；

计算所述移动距离和所述躲避距离之差，确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

在其中一个实施例中，还包括：

若所述监测设备在移动过程中不存在躲避障碍物行为，则根据所述移动距离确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

本申请实施例提供的输电线路移动监测装置、系统和方法，所述装置包括监测设备、移动轨道、移动设备、驱动设备和控制设备。所述移动设备与所述监测设备固定连接。所述驱动设备与所述移动设备驱动连接，所述控制设备与所述监测设备和所述驱动设备均通信连接。所述控制设备能够控制所述驱动设备工作，使得所述驱动设备驱动所述引动设备沿所述移动轨道自由移动。从而使得所述监测设备再对输电线路进行监测时能够有效躲避障碍物的遮挡，能够准确的监测所述输电线路的情况，减小监测距离的误差，提高监测准确性。同时，本实施例提供的所述输电线路的移动监测装置使得巡检人员不用登塔进行监测，能够消除巡检人员的人身安全风险，也避免了人工监测的测量误差，提高了对输电线路监测的准确性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的输电线路移动监测系统的结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的输电线路移动监测装置的结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的输电线路移动监测装置的结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的输电线路移动监测装置的部分结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的输电线路移动监测方法的步骤流程示意图。

附图标记说明：

10、输电线路移动监测装置；

20、铁塔；

30、输电线路移动监测系统；

100、监测设备；

200、移动轨道；

210、第一轨道面；

220、第二轨道面；

221、凹槽；

300、移动设备；

310、第一移动组件；

320、第二移动组件；

321、滚轮；

330、固定杆；

400、驱动设备；

500、控制设备；

600、光伏电池板；

700、蓄电组件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供的输电线路移动监测装置10，用于对输电线路进行移动监测。如图1所示，所述输电线路移动监测装置10可以安装于铁塔20，用于对所述铁塔20附近的输电线路的情况进行监测，例如监测所述输电线路的导线弧垂点和树木末梢的距离。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

请参见图2，本申请一个实施例提供的一种输电线路移动监测装置，所述装置包括：监测设备100、移动轨道200、移动设备300、驱动设备400和控制设备500。

所述监测设备100用于监测输电线路。例如，所述监测设备100可以监测所述输电线路是否发生缠绕。所述监测设备100还可以监测所述输电线路的导线弧垂点与树木末梢的距离是否满足输电线路设计要求。按照现有所述输电线路的设计和运行经验，110kV的输电线路距离地面树木的距离应该不小于1.5m； 220kV的输电线路距离地面的树木距离应该不小于3.0m；220kV的输电线路距离地面树木的距离应该不小于5.0m。根据各地区气候等环境的影响，所述输电线路距离地面树木距离可以有所调整。本实施例对所述监测设备100的结构和种类等不作任何限制，只要能够实现其功能即可。

所述移动轨道200，使用时，铺设于所述铁塔20。所述移动轨道200在所述铁塔20上铺设的长短和位置等可以根据实际需要进行铺设，并且所述移动轨道200的材料、结构可以根据实际需求或者所属地区的环境自行选择。本实施例对所述移动轨道200的材料以及铺设方式不作任何的限制。

所述移动设备300与所述监测设备100固定连接。所述移动设备300能够沿所述移动轨道200移动。在一个实施例中，所述移动设备300可以包括固定轴和转动组件，所述转动组件围绕着所述固定轴转动，所述固定轴与所述监测设备100固定连接，所述转动组件沿所述移动轨道200移动。在另一个实施例中，可以将所述监测设备100固定在一支撑杆上，将所述支撑杆和所述移动设备300固定连接。

所述驱动设备400与所述移动设备300驱动连接，用于驱动所述移动设备 300沿所述移动轨道200移动。所述驱动设备400可以采用电力驱动设备，例如步进电机和伺服电机等，也可以液压、气动等驱动设备。本实施例对所述驱动设备400的类型和结构等不作任何限制，只要能够实现驱动所述移动设备300 沿所述移动轨道200移动的功能即可。

所述控制设备500与所述监测设备100和所述驱动设备400均通信连接，用于接收所述监测设备100的信息并控制所述驱动设备400工作。所述控制设备500根据所述监测设备100监测到的信息，判断是否需要所述移动设备300 移动。若需要所述移动设备300移动，则所述控制设备500控制所述驱动设备 400开始工作，所述驱动设备400驱动所述移动设备300开始移动。所述控制设备500可以是计算机设备、微处理芯片或其他设备，所述计算机设备可以但不限于是工业计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。

本申请实施例提供的输电线路移动监测装置、系统和方法，所述装置包括监测设备100、移动轨道200、移动设备300、驱动设备400和控制设备500。所述移动设备300与所述监测设备100固定连接，所述驱动设备400与所述移动设备300驱动连接，所述控制设备500与所述监测设备100和所述驱动设备 400均通信连接。所述控制设备500能够控制所述驱动设备400工作，使得所述驱动设备400驱动所述移动设备300沿所述移动轨道200自由移动。从而使得所述监测设备100在对输电线路进行监测时能够有效躲避障碍物的遮挡，准确的监测所述输电线路的情况，减小监测距离的误差，提高监测准确性。同时，本实施例提供的所述输电线路的移动监测装置10使得巡检人员不用登塔进行监测，能够消除巡检人员的人身安全风险，也避免了人工监测的测量误差，提高对输电线路监测的准确性。

请参见图3，在一个实施例中，所述移动轨道200包括靠近所述监测设备 100的第一轨道面210和远离所述监测设备100的第二轨道面220，所述第一轨道面210和所述第二轨道面220相对设置。所述移动设备300包括：第一移动组件310、第二移动组件320和固定杆330。

所述固定杆330连接于所述第二移动组件320和所述监测设备100之间。所述固定杆330能够将所述监测设备100和所述第二移动组件320固定在一起，从而能够将所述监测设备100与所述移动轨道200活动连接。

所述第一轨道面210与所述监测设备100和距离小于所述第二轨道面220 与所述监测设备100的距离。所述第二轨道面220铺设于所述铁塔20。所述第一移动组件310能够沿所述第一轨道面210移动。所述第一移动组件310与所述监测设备100固定连接。在一个实施例中，所述第一移动组件310可以包括固定轴和转动器件，所述转动器件围绕着所述固定轴转动，所述固定轴和所述监测设备100固定连接，所述转动器件能够沿所述第一轨道面210移动。所述第一移动组件310可以是轮胎结构，也可以是传送带或链条结构。本实施例对所述第一移动组件310的结构和种类等不作任何限制，只要所述第一移动组件 310和所述第一轨道面210相匹配，使得所述第一移动组件310能够沿所述第一轨道面210移动即可。

在一个具体的实施例中，所述第一轨道面210为带齿轨道面。所述第一移动组件310为齿轮，所述齿轮与所述带齿轨道啮合连接。所述齿轮与所述带齿轨道面相匹配，所述齿轮能够沿所述带齿轨道面移动。这样的所述带齿轨道面和所述齿轮能够使得所述齿轮移动时不会发生打滑的情况。

第二移动组件320能够沿所述第二轨道面220移动。对于所述第二移动组件320可以参考对所述第一移动组件310的说明，在此不再赘述。所述第二移动组件320与所述第一移动组件310的结构和种类可以相同也可以不同。本实施例对所述第二移动组件320的结构和种类等不作任何限制，只要所述第二移动组件320和所述第二轨道面220相匹配，使得所述第二移动组件320能够沿所述第二轨道面220移动即可。

请参见图4，在一个具体的实施例中，所述第二移动组件320包括与所述固定杆330固定连接的滚轮321。所述第二轨道面220开设有凹槽221，所述滚轮 321能够沿所述凹槽221移动。所述滚轮321可以包括固定轴和滚动器件，所述滚动器件围绕着所述固定轴滚动，所述固定轴与所述固定杆330固定连接，所述滚动器件可以沿所述第二轨道面220开设的凹槽221移动。

请继续参见图3，在一个实施例中，所述输电线路移动监测装置10还包括：光伏电池板600。所述光伏电池板600设置于所述监测设备100，且与所述监测设备100电连接。

在一个实施例中，所述输电线路移动监测装置10还包括蓄电组件700。所述蓄电组件700与所述光伏电池板600和所述监测设备100均电连接。

在昼间，所述光伏电池板600将光能转换为电能，为所述监测设备100供电，同时为所述蓄电组件700充电。在夜间，所述光伏电池板600不工作，由所述蓄电组件700为所述监测设备100供电。本实施例对所述光伏电池板600 的种类结构等不作任何限制，使用者可以根据实际需求自行选择。所述光伏电池板600使用新能源，能够避免能源浪费，并且减少环境污染。

请继续参见图1，本申请一个实施例提供了一种输电线路移动监测系统30，其包括如上所述的输电线路移动监测装置10和铁塔20。所述输电线路移动监测装置10中的所述移动轨道200铺设于所述铁塔20。所述输电线路移动监测系统 30包括所述输电线路移动监测装置10，因此具有所述输电线路移动监测装置10 的所有结构和有益效果，在此不再赘述。

请参见图5，本申请一个实施例提供了一种应用于如上所述输电线路移动监测装置10进行监测输电线路和树木安全距离的方法，所述方法包括：

S100，控制所述监测设备100沿所述移动轨道200移动，以使所述监测设备100中央的视点对准待监测输电线路的导线弧垂点，获取此时所述监测设备 100所在的位置，得到第一位置。

所述监测设备100中央的视点为所述监测设备100可以监测的视场的中央位置。在需要输电线路进行监测时，所述控制设备500通过所述监测设备100 可以获知所述监测设备100中央的视点是否到达所述待监测输电线路的导线弧垂点处。若所述监测设备100中央的视点不在所述待监测输电线路的导线弧垂点处，则所述控制设备500控制所述驱动设备400驱动所述移动设备300沿所述移动轨道200移动，使得所述监测设备100的中央的视点对准所述待监测输电线路的导线弧垂点。所述控制设备500获取此时所述监测设备100所在的位置，得到第一位置。

S200，控制所述监测设备100沿所述移动轨道200移动，以使所述监测设备100中央的视点对准树木末梢，获取此时所述监测设备100所在的位置，得到第二位置。

所述控制设备500控制所述驱动设备400驱动所述移动设备300沿所述移动轨道200移动，使得所述监测设备100的中央的视点对准所述树木末梢。所述控制设备500获取此时所述监测设备100所在的位置，得到第二位置。

S300，计算所述第一位置和所述第二位置之间的距离，得到移动距离；

所述控制设备500根据获取的所述第一位置和所述第二位置，计算所述第一位置和所述第二位置之间的距离，得到所述监测设备100的中央的视点从所述待监测输电线路的导线弧垂点到所述树木末梢的移动距离。所述第一位置和所述第二位置之间的距离，可以根据所述移动设备300转动的圈数和所述移动设备300每转一圈移动的距离进行计算。也可以根据所述控制设备500通过所述监测设备100观测到的距离与实际距离的比例进行计算。本实施例对得到的所述移动距离的计算方式不作任何限制，只要能够计算得到所述移动距离即可。

S400，根据所述移动距离确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

若所述移动轨道200的设置与地面的垂直的，则所述监测设备100从所述待监测输电线路的导线弧垂点移动到所述树木末梢是在垂直移动，可以将所述移动距离作为所述所述树木末梢于所述导线弧垂点的距离。若所述移动轨道200 的设置是倾斜的，则所述监测设备100从所述待监测输电线路的导线弧垂点移动到所述树木末梢存在一定的斜度，则基于三角函数计算定理，根据所述移动轨道200与地面的夹角以及所述移动距离可以计算得到所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

请继续参见图5，在一个实施例中，所述方法还包括：

S500，判断所述监测设备100从所述第一位置移动至所述第二位置过程中是否存在躲避障碍物行为。

所述控制设备500通过所述监测设备100可以观察到所述监测设备100在从所述第一位置移动至所述第二位置的过程中是否遇到障碍物并存在躲避障碍物的行为。若所述监测设备100在移动过程中遇到障碍物，并且为了到达所述目标位置，就会存在躲避障碍物的行为。

S600，若所述监测设备100在移动过程中存在躲避障碍物行为，则获取躲避障碍物行为对应的移动的距离，得到躲避距离。

S700，计算所述移动距离和所述躲避距离之差，确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

若所述监测设备100在移动过程中存在躲避障碍物的行为，则所述控制设备500获取所述监测设备100躲避障碍物行为时移动的距离，得到躲避距离。所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离的计算不能包括所述躲避距离，则先计算所述移动距离和所述躲避距离的差，得到距离之差。基于所述移动轨道200 的实际设置情况，根据所述距离之差确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

请继续参见图5，在一个实施例中，所述方法还包括：

S800，若所述监测设备100在移动过程中不存在躲避障碍物行为，则根据所述移动距离确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

若所述监测设备100在移动过程中不存在躲避障碍物行为，则基于所述移动轨道200的实际设置情况，所述移动距离确定所述数据末梢和所述导线弧垂点的距离。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种输电线路移动监测装置，其特征在于，所述装置包括：

监测设备(100)，用于监测输电线路；

移动轨道(200)，使用时，铺设于铁塔；

移动设备(300)，与所述监测设备(100)固定连接，能够沿所述移动轨道(200)移动；

驱动设备(400)，与所述移动设备(300)驱动连接，用于驱动所述移动设备(300)沿所述移动轨道(200)移动；

控制设备(500)，与所述监测设备(100)和所述驱动设备(400)均通信连接，用于接收所述监测设备(100)的信息并控制所述驱动设备(400)工作。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动轨道(200)包括靠近所述监测设备(100)的第一轨道面(210)和远离所述监测设备(100)的第二轨道面(220)，所述第一轨道面(210)和所述第二轨道面(220)相对设置，所述移动设备(300)包括：

第一移动组件(310)，与所述监测设备(100)固定连接，能够沿所述第一轨道面(210)移动；

第二移动组件(320)，能够沿所述第二轨道面(220)移动；

固定杆(330)，连接于所述第二移动组件(320)和所述监测设备(100)之间。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二移动组件(320)包括与所述固定杆(330)固定连接的滚轮(321)，所述第二轨道面(220)开设有凹槽(221)，所述滚轮(321)能够沿所述凹槽(221)移动。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一轨道面(210)为带齿轨道面。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一移动组件(310)为齿轮，所述齿轮与所述带齿轨道面啮合连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

光伏电池板(600)，设置于所述监测设备(100)，且与所述监测设备(100)电连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

蓄电组件(700)，与所述光伏电池板(600)和所述监测设备(100)均电连接。

8.一种输电线路移动监测系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任意一项所述的输电线路移动监测装置(10)；

铁塔(20)，所述移动轨道(200)铺设于所述铁塔(20)。

9.一种应用如权利要求1至7任一项所述的输电线路移动监测装置进行监测输电线路和树木安全距离的方法，其特征在于，所述方法包括：

控制所述监测设备(100)沿所述移动轨道(200)移动，以使所述监测设备(100)中央的视点对准待监测输电线路的导线弧垂点，获取此时所述监测设备(100)所在的位置，得到第一位置；

控制所述监测设备(100)沿所述移动轨道(200)移动，以使所述监测设备(100)中央的视点对准树木末梢，获取此时所述监测设备(100)所在的位置，得到第二位置；

计算所述第一位置和所述第二位置之间的距离，得到移动距离；

根据所述移动距离确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述监测设备(100)从所述第一位置移动至所述第二位置过程中是否存在躲避障碍物行为；

若所述监测设备(100)在移动过程中存在躲避障碍物行为，则获取躲避障碍物行为对应的移动的距离，得到躲避距离；

计算所述移动距离和所述躲避距离之差，确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述监测设备(100)在移动过程中不存在躲避障碍物行为，则根据所述移动距离确定所述树木末梢与所述导线弧垂点的距离。

Images