CN112432667A

CN112432667A - 一种输电线路导线状态智能在线监测系统

Info

Publication number: CN112432667A
Application number: CN202011342643.6A
Authority: CN
Inventors: 徐常志; 邓伟锋; 谢霖娜; 党玺
Original assignee: Shenzhen SDG Information Co Ltd
Current assignee: Shenzhen SDG Information Co Ltd
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-03-02

Abstract

本发明公开了一种输电线路导线状态智能在线监测系统，包括总控制器和在线监测分析系统，本发明涉及输电线路监测技术领域。该输电线路导线状态智能在线监测系统，通过在相邻两个监测点之间至少设置三个监测点，且每个监测点都设置有在线监测分析系统，同时系统内部设置单独的故障点判断以及位置获取用的中央处理器，当检测到一个监测点输电导线存在故障时，才会将所有监测点的监测数据发送给总控制器，这样的设置使得中央处理器为总控制器分担判断故障是否发生的任务，减轻了总控制器的负担，最后通过计算得出离故障点最近的抢修人员的位置，并及时通知该抢修人员前去故障点位置进行维修，极大的提高了输电导线的维修效率。

Description

一种输电线路导线状态智能在线监测系统

技术领域

本发明涉及输电线路监测技术领域，具体为一种输电线路导线状态智能在线监测系统。

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，输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输，线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配，以大地电位作为参考点(零电位），线路导线均需处于由电源所施加的高电压下，称为输电电压，输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量，输送容量大体与输电电压的平方成正比，因此提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。

现有对输电线路运行时的状态监测多采用人工定时检测的方式，当输电线路导线位于高空时，这样的方式无疑存在很大难度，还有在相邻两个变电站之间设置监测点，然后在一个总控制器内部同时判断是否有故障的发生以及故障位置寻找，这样容易导致总控制器的负荷较大，运行不平稳，在后续系统运行时导致最终死机的问题，从而影响后续输电导线的监测工作。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种输电线路导线状态智能在线监测系统，解决了人工定时检测输电线路，存在很大难度以及通过设置监测点，然后在一个总控制器内部同时判断是否有故障的发生以及故障位置寻找，这样容易导致总控制器的负荷较大，运行不平稳，在后续系统运行时导致死机的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种输电线路导线状态智能在线监测系统，包括总控制器和在线监测分析系统，所述总控制器的输出端通过导线与服务站的输入端电性连接。

所述在线监测分析系统包括中央处理器，所述中央处理器的输入端通过导线与在线监测系统的输出端电性连接，所述中央处理器的输入端同导线与全景监控系统的输出端电性连接，所述中央处理器通过无线与GPS定位系统实现双向连接，所述中央处理器的输出端通过导线与无线传输模块的输入端电性连接，所述无线传输模块通过无线与总控制器实现双向连接，所述中央处理器通过无线与自动检索模块实现双向连接。

所述在线监测系统包括电流传感器和电压传感器，所述电流传感器和电压传感器的输出端通过导线分别与数据整合模块的输入端电性连接。

优选的，所述全景监控系统包括微处理器，所述微处理器的输入端通过导线与A/D转换模块的输出端电性连接，且A/D转换模块的输入端通过导线与全景监控摄像头的输出端电性连接。

优选的，所述微处理器的输出端通过导线与存储器的输入端电性连接，且存储器通过无线与自动检索模块实现双向连接，所述存储器的输入端通过导线与自动覆盖模块的输出端电性连接。

优选的，所述微处理器通过无线与图片分析单元实现双向连接，所述图片分析单元包括图片智能识别模块。

优选的，所述图片智能识别模块的输出端通过导线与异物标记模块的输入端电性连接，所述异物标记模块的输出端通过导线与反馈模块的输入端电性连接。

优选的，所述服务站包括处理中心，所述处理中心的输出端通过导线与无线通信模块的输入端电性连接，且无线通信模块通过无线与移动终端实现双向连接。

优选的，所述处理中心的输入端通过导线与设备定位获取模块的输出端电性连接，且处理中心的输入端通过导线与信息接收模块的输出端电性连接。

优选的，所述中央处理器的输入端通过导线与新能源发电系统的输出端电性连接，且新能源发电系统的输出端通过导线分别与全景监控系统和在线监测系统的输入端电性连接。

（三）有益效果

本发明提供了一种输电线路导线状态智能在线监测系统。具备以下有益效果：

（1）、该输电线路导线状态智能在线监测系统，通过包括总控制器和在线监测分析系统，总控制器的输出端通过导线与服务站的输入端电性连接，在线监测分析系统包括中央处理器，中央处理器的输入端通过导线与在线监测系统的输出端电性连接，中央处理器的输入端同导线与全景监控系统的输出端电性连接，中央处理器通过无线与GPS定位系统实现双向连接，中央处理器的输出端通过导线与无线传输模块的输入端电性连接，无线传输模块通过无线与总控制器实现双向连接，中央处理器通过无线与自动检索模块实现双向连接，在线监测系统包括电流传感器和电压传感器、导线温度、线夹温度、微气象、电压、电流等监测，电流传感器和电压传感器的输出端通过导线分别与数据整合模块的输入端电性连接，通过在相邻两个监测点之间至少设置三个监测点，且每个监测点都设置有在线监测分析系统，同时系统内部设置单独的故障点判断以及位置获取用的中央处理器，只有在检测到一个监测点输电导线存在故障时，才会将所有监测点的监测数据发送给总控制器，这样的设置使得中央处理器为总控制器分担判断故障是否发生的任务，减轻了总控制器的负担，使得后续系统运行的更加平稳，最后通过计算得出离故障点最近的抢修人员的位置，并及时通知该抢修人员前去故障点位置进行维修，极大的提高了输电导线的维修效率，符合实际的操作需求。

（2）、该输电线路导线状态智能在线监测系统，通过服务站包括处理中心，处理中心的输出端通过导线与无线通信模块的输入端电性连接，且无线通信模块通过无线与移动终端实现双向连接，处理中心的输入端通过导线与设备定位获取模块的输出端电性连接，且处理中心的输入端通过导线与信息接收模块的输出端电性连接，可实现根据维修人员移动终端的定位以及故障点的位置，从而精确计算出离故障点位置最近的维修人员，然后通知该维修人员前去监测点的故障位置处进行后续维修作业，加快了输电线路的抢修效率。

（3）、该输电线路导线状态智能在线监测系统，通过中央处理器的输入端通过导线与新能源发电系统的输出端电性连接，且新能源发电系统的输出端通过导线分别与全景监控系统和在线监测系统的输入端电性连接，该新能源发电系统内部可采用太阳能发电以及风能发电等新能源发电技术，从而给全景监控系统和在线监测系统提供电力资源，节能环保，可持续利用。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理框图；

图2为本发明在线监测分析系统的结构原理框图；

图3为本发明在线监测系统的结构原理框图；

图4为本发明图片分析单元的结构原理框图；

图5为本发明服务站的结构原理框图；

图6为本发明全景监控系统的结构原理框图。

图中：1-总控制器、2-在线监测分析系统、21-中央处理器、22-在线监测系统、221-电流传感器、222-电压传感器、223-数据整合模块、23-全景监控系统、231-微处理器、232-A/D转换模块、233-全景监控摄像头、234-储器、235-自动覆盖模块、236-图片分析单元、2361-图片智能识别模块、2362-异物标记模块、2363-反馈模块、24-GPS定位系统、25-无线传输模块、26-自动检索模块、27-新能源发电系统、3-服务站、31-处理中心、32-设备定位获取模块、33-信息接收模块、4-无线通信模块、5-移动终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种输电线路导线状态智能在线监测系统，通过在相邻两个监测点之间至少设置三个监测点，且每个监测点都设置有在线监测分析系统2，同时系统内部设置单独的故障点判断以及位置获取用的中央处理器21，只有在检测到一个监测点输电导线存在故障时，才会将所有监测点的监测数据发送给总控制器1，这样的设置使得中央处理器21为总控制器1分担判断故障是否发生的任务，减轻了总控制器1的负担，使得后续系统运行的更加平稳，最后通过计算得出离故障点最近的抢修人员的位置，并及时通知该抢修人员前去故障点位置进行维修，极大的提高了输电导线的维修效率，符合实际的操作需求，包括总控制器1和在线监测分析系统2，总控制器1的输出端通过导线与服务站3的输入端电性连接。

在线监测分析系统2包括中央处理器21，中央处理器21的输入端通过导线与在线监测系统22的输出端电性连接，中央处理器21的输入端同导线与全景监控系统23的输出端电性连接，中央处理器21通过无线与GPS定位系统24实现双向连接，中央处理器21的输出端通过导线与无线传输模块25的输入端电性连接，无线传输模块25通过无线与总控制器1实现双向连接，中央处理器21通过无线与自动检索模块26实现双向连接。

在线监测系统22包括电流传感器221和电压传感器222，电流传感器221和电压传感器222的输出端通过导线分别与数据整合模块223的输入端电性连接。

本发明实施例中，全景监控系统23包括微处理器231，微处理器231的输入端通过导线与A/D转换模块232的输出端电性连接，且A/D转换模块232的输入端通过导线与全景监控摄像头233的输出端电性连接。

本发明实施例中，微处理器231的输出端通过导线与存储器234的输入端电性连接，且存储器234通过无线与自动检索模块26实现双向连接，存储器234的输入端通过导线与自动覆盖模块235的输出端电性连接。

本发明实施例中，微处理器231通过无线与图片分析单元236实现双向连接，图片分析单元236包括图片智能识别模块2361。

本发明实施例中，图片智能识别模块2361的输出端通过导线与异物标记模块2362的输入端电性连接，异物标记模块2362的输出端通过导线与反馈模块2363的输入端电性连接。

本发明实施例中，服务站3包括处理中心31，处理中心31的输出端通过导线与无线通信模块4的输入端电性连接，且无线通信模块4通过无线与移动终端5实现双向连接。

本发明实施例中，处理中心31的输入端通过导线与设备定位获取模块32的输出端电性连接，且处理中心31的输入端通过导线与信息接收模块33的输出端电性连接，可实现根据维修人员移动终端的定位以及故障点的位置，从而精确计算出离故障点位置最近的维修人员，然后通知该维修人员前去监测点的故障位置处进行后续维修作业，加快了输电线路的抢修效率。

本发明实施例中，中央处理器21的输入端通过导线与新能源发电系统27的输出端电性连接，且新能源发电系统27的输出端通过导线分别与全景监控系统23和在线监测系统22的输入端电性连接，该新能源发电系统27内部可采用太阳能发电以及风能发电等新能源发电技术，从而给全景监控系统23和在线监测系统22提供电力资源，节能环保，可持续利用。

使用时，首先在区域内相邻两个变电站之间至少设置有三个监测点，且每个监测点都设置有在线监测分析系统2，通过在线监测系统22内部的电流传感器221以及电压传感器222可监测该监测点输电导线的电流以及电压值，并将监测到的两个数值发送至数据整合模块223进行数据整合，防止错乱，同时由全景监控系统23内部的全景监控摄像头233对监测点的周围以及监测点的输电导线进行全景监控，由全景监控摄像头233对监测点现场进行图片拍摄，通过A/D转换模块232将图片转换成可传输的数字信号，并将该数字信号发送给微处理器231中，由微处理器231将拍摄的图片发送给图片分析单元236，在图片分析单元236内部由图片智能识别模块2361对拍摄的图片进行智能识别，同时通过异物标记模块2362对图片上识别出来的异物进行标记，针对异物识别，并且考虑到识别物体种类多，现场环境复杂的情况，采用了深度学习中的前沿算法YOLOv3训练了物体识别模型，该模型可以识别现场多类物体，识别效率高，并且可以有效识别远距离拍摄的小物体，经过异物识别标记后的图片则由微处理器231发送给存储器234，并在存储器234内部进行保存，存储器234内部空间大，可存储大量图片，并且通过自动覆盖模块235可在存储器234存储空间不够的情况下，自动将时间最久的图片进行删除覆盖，从而优化存储器234内部的存储空间。

由在线监测系统22监测的输电导线电流值以及电压值均发送给中央处理器21，在中央处理器21中根据数值判断分析出该监测点是否有故障发生，电流以及电压的标准值已预先存储于中央处理器21中，当中央处理器21判断出该监测点有故障发生时，则立即控制GPS定位系统24将该监测点的定位信息以及故障信息通过无线传输模块25发送给总控制器1，同时中央处理器21控制自动检索模块26第一时间检索存储器234内部存储的拍摄图片，根据该监测点输电导线发生故障时监测电流以及电压的时间，从而检索出存储器234内部相应时间段的图片，并同样由无线传输模块25将图片发送给总控制器1。

当总控制器1接收到该监测点的定位信息、故障信息以及发生故障时拍摄的图片信息后，则立即将这些数据信息发送给服务站3，在服务站3内部由信息接收模块33接收到以上信息，服务站3的工作人员通过设备定位获取模块32获取各个维修人员移动终端的位置，并在处理中心31内部根据维修人员移动终端的定位以及故障点的位置，从而精确计算出离故障点位置最近的维修人员，然后通过无线通信模块4通知该维修人员前去监测点的故障位置处进行后续维修作业。

当所有监测点的在线监测分析系统2中，出现一个中央处理器21判断出故障点发生时，这个中央处理器21便通知总控制器1对所有监测点的在线监测分析系统2发出控制指令，将所有监测点的在线监测分析系统2内中央处理器21中存储的电流以及电压值全部传送给总控制器1，然后监测人员可在总控制器1内部查看所有监测点的信息，使得中央处理器21仅在输电导线存在故障时才将总数据发送给总控制器1，这样的设置减轻了非必要电流以及电压值的传送，减轻总控制器1的负担，使得系统运行更加稳定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：包括总控制器（1）和在线监测分析系统（2），所述总控制器（1）的输出端通过导线与服务站（3）的输入端电性连接；

所述在线监测分析系统（2）包括中央处理器（21），所述中央处理器（21）的输入端通过导线与在线监测系统（22）的输出端电性连接，所述中央处理器（21）的输入端同导线与全景监控系统（23）的输出端电性连接，所述中央处理器（21）通过无线与GPS定位系统（24）实现双向连接，所述中央处理器（21）的输出端通过导线与无线传输模块（25）的输入端电性连接，所述无线传输模块（25）通过无线与总控制器（1）实现双向连接，所述中央处理器（21）通过无线与自动检索模块（26）实现双向连接；

所述在线监测系统（22）包括电流传感器（221）和电压传感器（222），所述电流传感器（221）和电压传感器（222）的输出端通过导线分别与数据整合模块（223）的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述全景监控系统（23）包括微处理器（231），所述微处理器（231）的输入端通过导线与A/D转换模块（232）的输出端电性连接，且A/D转换模块（232）的输入端通过导线与全景监控摄像头（233）的输出端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述微处理器（231）的输出端通过导线与存储器（234）的输入端电性连接，且存储器（234）通过无线与自动检索模块（26）实现双向连接，所述存储器（234）的输入端通过导线与自动覆盖模块（235）的输出端电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述微处理器（231）通过无线与图片分析单元（236）实现双向连接，所述图片分析单元（236）包括图片智能识别模块（2361）。

5.根据权利要求4所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述图片智能识别模块（2361）的输出端通过导线与异物标记模块（2362）的输入端电性连接，所述异物标记模块（2362）的输出端通过导线与反馈模块（2363）的输入端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述服务站（3）包括处理中心（31），所述处理中心（31）的输出端通过导线与无线通信模块（4）的输入端电性连接，且无线通信模块（4）通过无线与移动终端（5）实现双向连接。

7.根据权利要求6所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述处理中心（31）的输入端通过导线与设备定位获取模块（32）的输出端电性连接，且处理中心（31）的输入端通过导线与信息接收模块（33）的输出端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种输电线路导线状态智能在线监测系统，其特征在于：所述中央处理器（21）的输入端通过导线与新能源发电系统（27）的输出端电性连接，且新能源发电系统（27）的输出端通过导线分别与全景监控系统（23）和在线监测系统（22）的输入端电性连接。