CN111510495A - 一种电网故障点位置信息记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网故障点位置信息记录装置，包括故障检测器以及基站，该装置能够快速定位并记录故障发生的位置，使得工作人员能够快速到达事故现场，隔离故障，并可以通过智能终端，如手机从服务器获取供电线路近期的状态数据、故障数据，方便综合研判，快速排除故障；该装置采用载波通信与远程通信相结合的方式，载波通信具有成本低、施工量小、实时性好的特点，远程通信具有传输距离远、数据传输量大的特点，两者的结合能够同时兼顾在较低的成本下完成较远的传输距离，使得更多的供电线路加入到工作人员的监控视线当中。

Description

一种电网故障点位置信息记录装置

技术领域

本发明涉及电网自动化领域，尤其是一种电网故障位置信息记录装置。

背景技术

作为直接关系到用户电能供应与分配的配电网，其多采用放射式的网状结构，对故障比较敏感。快速而准确地检测出故障发生位置，对于恢复非故障部分的正常供电，避免长时间、大面积地停电，从而提高供电可靠性以及供电质量，实现配电网高效经济运行的重要目标。

现有技术中通常采用一种线路故障指示器，实现快出查找故障发生位置，在发生较为严重的故障时，如短路故障、负荷电流时，线路故障指示器开始发出警告性指示，从而被巡查人员发现。线路故障指示器通常安装在线路分支点和进线处，通过检测供电线路的电流或其突变量来判断故障。

发明内容：

本发明提供了一种快速定位电网故障点位置的信息记录装置。

本发明采用如下技术方案：

一种电网故障点位置信息记录装置，包括：基站以及故障检测器；所述故障检测器设置在供电线路的电缆上，用于将检测到的供电线路故障信息通过所述基站发送至智能终端；所述基站与所述故障检测器通信连接；所述故障检测器包括：用于检测故障信息的故障检测控制模块以及与所述故障检测模块电连接的第一载波通信模块；所述故障检测控制模块设有Flash存储器，所述Flash存储器用于存储所述故障检测器安装的地理位置信息；所述基站包括：基站控制模块、用于存储供电线路故障数据的存储器、用于与所述第一载波通信模块建立通信连接的第二载波通信模块模块以及用于向智能终端传输数据的远程通信模块；所述存储器、所述第二载波通信模块以及所述远程通信模块分别与所述基站控制模块电连接。

进一步地，所述基站还包括：储能模块，所述储能模块包括充电电路以及充电电池。

进一步地，所述故障检测器还包括：标识牌，智能终端通过输入所述标识牌标识的信息以获取所述故障检测器的地理位置信息、故障数据，所述标识牌设置在故障检测器的外部。

进一步地，所述故障检测器还包括：指示模块，所述指示模块用于所述故障检测器检测到供电线路故障时发出警告，所述指示模块与所述故障检测控制模块电连接。

进一步地，所述故障检测器还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测供电线路的温度，所述温度传感器与所述故障检测控制模块电连接。

进一步地，所述远程通信模块为GPRS通信模块。

进一步地，所述第一载波通信模块以及所述第二载波通信模块均为电力线载波通信模块。

本发明的积极效果如下：

本发明提供了一种电网故障点位置信息记录装置，包括故障检测器以及基站，故障检测器内部存有包括经度数据、纬度数据、海拔高度数据在内的地理位置信息，在检测到故障时，地理位置信息与故障数据一并发送至服务器，工作人员第一时间获取到故障数据以及故障发生地理位置，方便迅速隔离故障；故障检测器还设有指示模块，故障发生时，通过故障指示模块发出警告，容易被识别发现。故障检测器通过载波通信模块与基站进行通信，第一载波通信模块以及第二载波通信模块通信的载体为供电线路的电缆，该通信方式，施工量小，成本低。故障检测器还设置有标识牌，通过操作智能终端输入标识牌信息，可以查阅最近一段时间供电线路的活动状态；基站通过远程通信模块与服务器建立起连接，通信距离远，数据量大；基站设有储存器，可存储故障数据、供电线路活动状态数据，方便后期查阅；还设有储能模块，在基站外部电源无法正常供电时，依靠储能模块供电，故障状态时仍旧可以进行数据传输，可靠性更高。

附图说明

图1为本发明实施方式功能框图。

具体实施方式

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

如图1所述，一种电网故障点位置信息记录装置，包括基站以及故障检测器；故障检测器设置在供电线路的电缆上，用于将检测到的供电线路故障信息通过基站发送至服务器；基站与故障检测器通信连接。

故障检测器包括：用于检测故障信息的故障检测控制模块、第一载波通信模块、标识牌、指示模块以及温度传感器；指示模块、第一载波通信模块以及温度传感器分别与故障检测控制模块电连接；本实施方式指示模块为LED指示灯，用于故障检测器发现供电线路故障时，发出故障警告。温度传感器用于检测供电线路电缆的温度。故障检测控制模块设有Flash存储器，Flash存储器具有掉电数据不丢失的特点，该Flash存储器用于存储故障检测器安装的地理位置信息；故障检测器安装前，通过带有GPS的装置如手机，获取地理位置信息，包括：故障检测器所在的经度数据、纬度数据、海拔高度数据；通过Flash写入器，将地理位置信息写入，写入成功后，Flash写入器会按照地理位置信息、写入日期、工作人员编号规则生成一个12位的数字编码信息；标识牌为数字牌，用于标识该故障检测器，数字牌的数字可以调整、更换，获取数字编码信息后，将该标识牌的数字更换成刚刚生成的数字编码信息，悬挂在容易被观察到的位置；故障检测控制模块通过设置在故障检测模块内部的电流互感器获取供电线路的电流，如果供电线路的电流超出设定的电流以及时间阈值，即判定该条线路上存在故障，此时故障检测控制模块控制指示模块闪烁发出故障警告，并将Flash存储器存储的地理位置信息、故障电流、电缆温度以及发生时间等数据信息进行打包形成故障数据包，通过第一载波模块传送至基站。基站通过第二载波模块接收该故障数据包，一方面通过远程通信模块，将该故障数据包传送至服务器，另一方面将该数据包存储在存储器内。

基站包括：基站控制模块、用于存储供电线路故障数据的存储器、用于与第一载波通信模块建立通信连接的第二载波通信模块模块、用于向智能终端传输数据的远程通信模块以及储能模块；存储器、第二载波通信模块以及远程通信模块分别与基站控制模块电连接；储能模块包括充电电路以及充电电池，储能模块的充电电池用于在外部电源无法正常供电时，如供电线路欠压时，为各用电模块供电，当外部电源正常供电时，储能模块的充电电路将电能储存在充电电池中。

第一载波模块以及第二载波模块均为安装在供电线路电缆上的电力线载波模块，依靠供电线路电缆作为通信信号的载体进行通信。电力线载波模块用于收发供电线路电缆上的数据，发送时将数字信号调制成高频电磁波信号耦合到供电线路的电缆上；接收时通过供电线路的电缆将接收到的高频电磁波信号解调，实现数字信号还原；采用载波通信模块的好处是无需再铺设通信电缆或通信光缆，使用现有供电线路电缆作为通信的载体，建设成本低；实时性较好，传输距离较无线通信距离长，通常能达到300米以上，如在法律允许的前提下加大发射功率，并适当降低通信速率，通常可以达到一千米以上。基站控制模块是数据传输的中转站，一个重要功能是在接收到来自故障检测器的故障信号后，转发至服务器，使得使用服务器的操作人员第一时间收到故障数据以及故障发生位置。此外，基站控制模块还有校时和轮询功能，校时即将从网络获取的网络时间发送至故障检测器，故障检测器根据收到的网络时间修正内部时钟，从而达与网络时间同步；轮询功能即达到一定时间间隔时，如24小时，基站对同一区域内的故障检测器依次发送轮询指令，故障检测器根据基站发送的轮询指令，将此前一定时间间隔获取的数据，如供电线路最大电流值、最小电流值、电缆温度最高温、电缆温度最低温发送至基站；通过轮询就可以获取此前一段时间间隔供电线路运行的状态，同时也就验证了故障检测器运行状态。线路故障信息、轮询数据这些数据将存储在存储模块中；存储模块为大容量存储器，本实施方式为SD卡，现有技术大容量SD卡单卡可达64G，用于记录线路故障信息、轮询数据，至少可以存储5年的数据中途不用擦除操作。远程通信模块可以是连接互联网的网卡、GPRS模块，本实施方式采用GPRS模块。一些实时性的信息，如线路故障信息，会通过GPRS模块发送到服务器。另外，操作人员还可以操作智能终端如手机，通过服务器与基站建立通信连接，查询存储在存储模块中的轮询数据、故障记录。

施工时，先为基站指定一个服务器，该服务器用于在供电线路出现故障时，接收故障数据，再安装基站，安装好基站后，基站与服务器通过GPRS模块建立起连接。在安装故障检测器时，通过带有GPS定位功能的装置如手机，获取安装地点包括经度数据、纬度数据、海拔高度数据在内的地理位置信息，通过Flash写入器将上述数据写入故障检测器，写入完成后Flash写入器会根据地理位置信息、操作日期、工作人员编号，生成一个12位的数字编码信息，按数字编码将将标识牌上的数字顺序调整好，悬挂在容易被观察的位置。然后操作智能终端通过服务器访问基站，输入12位的数字编码信息，此时基站会完成与故障检测器的首次通信，故障检测器在基站内部完成登记，并将登记信息存入在存储器，故障检测器与基站建立起了连接。

使用时，如供电线路出现故障，故障检测器的LED指示灯开始闪烁，同时通过第一载波通信模块向基站发送包含有故障数据以及地理位置信息的故障数据包。基站通过第二载波通信模块收到故障数据包以后，立即向服务器进行转发，工作人员通过服务器可马上确定故障发生的位置，并通过故障数据初步判断出故障原因、拿出隔离措施，到达事故现场后按隔离措施进行操作，故障隔离后，故障指示灯停止闪烁。工作人员可以按照标识牌上的数字，操作智能终端通过服务器获取基站最近一段时间轮询记录，通过轮询数据综合故障数据，可以快速确定故障发生原因并排除故障。

在供电线路正常工作时，基站每隔一个时间间隔，如24小时向登记在该基站的故障检测器发送校时以及轮询指令，故障检测器会根据校时指令校准时间，将最近24小时最大电流、最小电流、地理位置信息发送至基站，基站将接收到的轮询数据存储在存储器内。如果发送校时以及轮询指令，故障检测器无应答，基站即向服务器发送请求排查指令，排查指令含有排查目标故障检测器的地理位置信息，工作人员收到排查指令后，根据地理位置信息，去排查故障检测器。

在有的情况下，发生非典型故障时，故障检测器不能够检出，如不严重的接地故障，发现人员可以将指示牌上的数字报给工作人员，工作人员通过该数字快速定位故障发生地理位置，还可以根据指示牌的数字通过服务器向基站存储器调取最近一段时间的轮询数据，方便调查故障发生的原因。

电网故障点位置信息记录装置能够快速定位并记录故障发生的位置，使得工作人员能够快速到达事故现场，隔离故障，并可以通过智能终端，如手机从服务器获取供电线路近期的状态数据、故障数据，方便综合研判，快速排除故障；该装置采用载波通信与远程通信相结合的方式，载波通信具有成本低、施工量小、实时性好的特点，远程通信具有传输距离远、数据传输量大的特点，两者的结合能够同时兼顾在较低的成本下完成较远的传输距离，使得更多的供电线路加入到工作人员的监控视线当中。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，包括：基站以及故障检测器；

所述故障检测器设置在供电线路的电缆上，用于将检测到的供电线路故障信息通过所述基站发送至智能终端；所述基站与所述故障检测器通信连接；

所述故障检测器包括：用于检测故障信息的故障检测控制模块以及与所述故障检测模块电连接的第一载波通信模块；所述故障检测控制模块设有Flash存储器，所述Flash存储器用于存储所述故障检测器安装的地理位置信息；

所述基站包括：基站控制模块、用于存储供电线路故障数据的存储器、用于与所述第一载波通信模块建立通信连接的第二载波通信模块模块以及用于向智能终端传输数据的远程通信模块；所述存储器、所述第二载波通信模块以及所述远程通信模块分别与所述基站控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，所述基站还包括：储能模块，所述储能模块包括充电电路以及充电电池。

3.根据权利要求2所述的一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，所述故障检测器还包括：标识牌，智能终端通过输入所述标识牌标识的信息以获取所述故障检测器的地理位置信息、故障数据，所述标识牌设置在故障检测器的外部。

4.根据权利要求3所述的一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，所述故障检测器还包括：指示模块，所述指示模块用于所述故障检测器检测到供电线路故障时发出警告，所述指示模块与所述故障检测控制模块电连接。

5.根据权利要求4所述的一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，所述故障检测器还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测供电线路的温度，所述温度传感器与所述故障检测控制模块电连接。

6.根据权利要求5所述的一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，所述远程通信模块为GPRS通信模块。

7.根据权利要求6所述的一种电网故障点位置信息记录装置，其特征在于，所述第一载波通信模块以及所述第二载波通信模块均为电力线载波通信模块。

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