CN114418285A - 一种输配电巡检数据智能告警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输配电巡检数据智能告警系统及方法，其中输配电巡检数据智能告警系统包括高空巡检系留无人机和地面巡检装置，高空巡检系留无人机通过无线电遥控信号与地面巡检装置通讯连接，高空巡检系留无人机和地面巡检装置分别设置有无人机巡检单元和车载巡检单元，高空巡检系留无人机和地面巡检装置内分别设置有中央处理器和通讯单元，无人机巡检单元和车载巡检单元分别与中央处理器电连接，中央处理器与通讯单元电连接，通讯单元与巡检数据综合管理主机通讯连接。通过高空巡检系列无人机和地面巡检装置同步对高空电气设备、输电线路以及地面电气设备巡检，大大提高巡检效率，解决了传统室外巡检工作难度大、耗时长的技术问题。

Description

一种输配电巡检数据智能告警系统及方法

技术领域

本发明涉及电力设备巡检技术领域，特别是涉及一种输配电巡检数据智能告警系统及方法。

背景技术

在电力系统中主要包括变电、输电以及配电三个节点，简称输变配系统，在输变配系统由各种电压等级的变电站、远距离输配电线路以及近距离输配电线路组成，整个输变配系统中跨度大，在日常电力巡检中对于偏远地区的变电站以及输电线路通常横跨多个供电区域，电力巡检人员巡检工作量大，尤其是在野外巡检时，巡检环境复杂多变，在一定程度上增加了巡检难度，同时在针对同一区域内架空线路和地面电气设备需要分别反复巡检，巡检效率低。

发明内容

针对目前室外巡检工作量大，在同一区域内架空线路和电气设备需要分别反复调整巡检，巡检效率低的技术问题，本申请提出了一种输配电巡检数据智能告警系统及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本申请公开了一种输配电巡检数据智能告警系统，包括高空巡检系留无人机和地面巡检装置，所述高空巡检系留无人机通过无线电遥控信号与所述地面巡检装置通讯连接，所述高空巡检系留无人机和所述地面巡检装置分别设置有无人机巡检单元和车载巡检单元，所述高空巡检系留无人机和所述地面巡检装置内分别设置有中央处理器和通讯单元，所述无人机巡检单元和所述车载巡检单元分别与中央处理器电连接，所述中央处理器与通讯单元电连接，所述通讯单元与巡检数据综合管理主机通讯连接，所述巡检数据综合管理主机与数据库服务器通讯连接，所述数据库服务器配置有巡检数据运行规则库和专家系统，所述数据库服务器与智能告警服务主机通讯连接，所述智能告警服务主机分别与若干个用户管理端通讯连接。

本申请通过高空巡检系留无人机长时间稳定对高空输电线路和电气设备进行巡检，同时地面巡检装置对同一区域内的地面电气设备同步巡检，各项巡检数据实时上传巡检数据综合管理主机，巡检数据综合管理主机将各项巡检数据发送至数据库服务器，数据库服务器根据巡检数据运行规则库和专家系统分析判断各项巡检数据是否异常，当巡检数据异常时向智能告警服务主机转发告警信息以及异常节点位置信息，智能告警服务主机向该异常节点位置所在区域的用户管理端发送告警信息，进而使得区域管理人员快速到达异常点进行检修。

优选地，所述高空巡检系留无人机内设置有同步遥控接收单元，所述同步遥控接收单元与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接；所述地面巡检装置内设置有地面遥控单元，所述地面遥控单元与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接，所述地面遥控单元通过无线电信号与所述同步遥控接收单元通讯连接，所述地面巡检装置还设置有调控单元，所述调控单元与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。

优选地，所述地面遥控单元包括无线电信号发射器，所述无线电信号发射器与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接；所述同步遥控接收单元包括无线电信号接收器，所述无线电信号接收器与所述高空巡检系留无人机的中央处理器电连接，所述无线电信号发射器与所述无线电信号接收器通讯连接；所述调控单元包括飞行方向调控按钮、飞行高度调控按钮以及飞行速度调控按钮，所述飞行方向调控按钮、所述飞行高度调控按钮以及所述飞行速度调控按钮通过A/D信号转换器与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。

优选地，所述高空巡检系留无人机和地面巡检装置均设置有本地数据存储单元，所述本地数据存储单元与所述中央处理器电连接。

优选地，所述无人机巡检单元包括超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头，所述超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头设置在所述高空系列巡检无人机的机体下部，所述超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头均与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接。

优选地，所述车载巡检单元包括磁场探测器和第二红外热成像摄像头，所述磁场探测器和第二红外热成像摄像头均与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。

优选地，所述高空巡检系留无人机还设置有无人机飞行航线规划单元、无人机飞行航线修正单元、无人机飞行动力单元以及无人机飞行定位单元，所述无人机飞行航线规划单元、所述无人机飞行航线修正单元、所述无人机飞行动力单元以及所述无人机飞行定位单元均与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接。

优选地，所述无人机飞行航线规划单元包括飞行航线规划芯片，所述无人机飞行航线修正单元包括六轴陀螺仪，所述无人机飞行动力单元包括驱动电机，所述无人机飞行定位单元包括GPS定位模块，所述飞行航线规划芯片、所述六轴陀螺仪、所述驱动电机以及所述GPS定位模块均与所述高空巡检系留无人机电连接。

优选地，所述地面巡检装置还包括车载定位单元和显示单元，所述车载定位单元和显示单元均与所述地面巡检装置内的中央处理器电连接。

一种输配电巡检数据智能告警方法，包括以下步骤：

S1、高空巡检系留无人机飞行至指定高度，无人机巡检单元获取待测高空电气设备及输电线路运行状态参数，地面巡检装置获取地面电气设备运行状态参数；

S2、巡检数据综合管理主机接收各项电气设备及输电线路运行状态参数转发至数据库服务器；

S3、数据库服务器根据专家系统以及巡检数据运行规则库针对获取的各项电气设备及输电线路运行状态参数综合分析，判断电气设备及输电线路是否异常；

S4、当电气设备或输电线路运行异常时，将告警信息及异常位置信息发送至智能告警服务主机；

S5、智能告警服务主机根据异常位置信息向异常区域用户管理端发送告警信息。

与现有技术相比，有益效果在于：

1、本申请通过高空巡检系留无人机长时间稳定对高空输电线路和电气设备进行巡检，同时地面巡检装置对同一区域内的地面电气设备同步巡检，各项巡检数据实时上传巡检数据综合管理主机，巡检数据综合管理主机将各项巡检数据发送至数据库服务器，数据库服务器根据巡检数据运行规则库和专家系统分析判断各项巡检数据是否异常，当巡检数据异常时向智能告警服务主机转发告警信息以及异常节点位置信息，智能告警服务主机向该异常节点位置所在区域的用户管理端发送告警信息，进而使得区域管理人员快速到达异常点进行检修；

2、本申请在高空巡检系留无人机巡检过程中，地面巡检装置发现异常点时，可通过调控单元远距离控制高空巡检系留无人机的飞行高度、飞行方向以及飞行速度，实现对异常位置多角度复检，提高检测准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体系统架构图；

图2是本发明的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图1-2，对本发明的技术方案作进一步阐释：

实施例一

如图1所示，本申请公开了一种输配电巡检数据智能告警系统，包括高空巡检系留无人机和地面巡检装置，所述高空巡检系留无人机通过无线电遥控信号与所述地面巡检装置通讯连接，所述高空巡检系留无人机内设置有同步遥控接收单元，所述同步遥控接收单元与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接；所述地面巡检装置内设置有地面遥控单元，所述地面遥控单元与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接，所述地面遥控单元通过无线电信号与所述同步遥控接收单元通讯连接，所述地面巡检装置还设置有调控单元，所述调控单元与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。也就是说，通过地面巡检装置上的调控单元可向高空巡检系留无人机远距离发射遥控信号，可调整高空巡检系留无人机的巡检状态。

在一些实施例中，所述地面遥控单元包括无线电信号发射器，所述无线电信号发射器与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接；所述同步遥控接收单元包括无线电信号接收器，所述无线电信号接收器与所述高空巡检系留无人机的中央处理器电连接，所述无线电信号发射器与所述无线电信号接收器通讯连接；所述调控单元包括飞行方向调控按钮、飞行高度调控按钮以及飞行速度调控按钮，所述飞行方向调控按钮、所述飞行高度调控按钮以及所述飞行速度调控按钮通过A/D信号转换器与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。也就是说，通过调节飞行方向调控按钮、飞行高度调控按钮以及飞行速度调控按钮可远程控制高空巡检系列无人机的飞行方向、飞行高度以及飞行速度，以便于在地面巡检装置巡检地面电气设备异常时，调整系留无人机的巡检状态从不同角度、不同位置针对异常电气设备进行复检，提高整体检测准确性，避免错检。需要注意的是，在高空巡检系留无人机高空巡检过程中各项巡检数据实时发送至综合数据管理主机和地面巡检装置，有助于地面工作人员结合各项数据综合分析判断是否出现异常。

所述高空巡检系留无人机和所述地面巡检装置分别设置有无人机巡检单元和车载巡检单元，所述高空巡检系留无人机和所述地面巡检装置内分别设置有中央处理器和通讯单元，所述无人机巡检单元和所述车载巡检单元分别与中央处理器电连接，所述中央处理器与通讯单元电连接，所述通讯单元与巡检数据综合管理主机通讯连接，所述巡检数据综合管理主机与所述数据库服务器通讯连接，所述数据库服务器配置有巡检数据运行规则库和专家系统，所述数据库服务器与智能告警服务主机通讯连接，所述智能告警服务主机分别与若干个用户管理端通讯连接。也就是说，通过高空巡检系留无人机长时间稳定对高空输电线路和电气设备进行巡检，同时地面巡检装置对同一区域内的地面电气设备同步巡检，各项巡检数据实时上传巡检数据综合管理主机，巡检数据综合管理主机将各项巡检数据发送至数据库服务器，数据库服务器根据巡检数据运行规则库和专家系统分析判断各项巡检数据是否异常，当巡检数据异常时向智能告警服务主机转发告警信息以及异常节点位置信息，智能告警服务主机向该异常节点位置所在区域的用户管理端发送告警信息，进而使得区域管理人员快速到达异常点进行检修。

具体地，所述无人机巡检单元包括超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头，所述超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头设置在所述高空系列巡检无人机的机体下部，所述超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头均与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接。也就是说，利用超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头对架空线路和架空线路上的电气设备沿规划飞行路线定相巡检，各项巡检数据实时传输至中央处理器。

具体地，所述车载巡检单元包括磁场探测器和第二红外热成像摄像头，所述磁场探测器和第二红外热成像摄像头均与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。也就是说，利用磁场探测器和第二红外热成像摄像头对地面电气设备获取磁场分布参数以及红外成像参数，根据磁场分布可确定异常位置，结合红外成像参数可综合分析确定是否出现异常，避免错检。

所述高空巡检系留无人机和地面巡检装置均设置有本地数据存储单元，所述本地数据存储单元与所述中央处理器电连接，所述高空巡检系留无人机还设置有无人机飞行航线规划单元、无人机飞行航线修正单元、无人机飞行动力单元以及无人机飞行定位单元，所述无人机飞行航线规划单元、所述无人机飞行航线修正单元、所述无人机飞行动力单元以及所述无人机飞行定位单元均与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接。也就是说，高空系留无人机和地面巡检装置巡检过程中获取的各项参数存储在本地数据存储单元内，高空巡检系留无人机按照无人机飞行航线规划单元内置地图规划的飞行航线定向分心，在高空系留无人机飞行过程中通过无人机飞行航线修正单元监测高空系留无人机飞行姿态，当高空系留无人机发生偏移或方位发生变化时，中央处理器控制四个无人机飞行动力单元调整飞行方位，通过无人机飞行定位单元对巡检位置实时定位，便于后续针对架空线路异常区域精确检修位置。

所述无人机飞行航线规划单元包括飞行航线规划芯片，所述无人机飞行航线修正单元包括六轴陀螺仪，所述无人机飞行动力单元包括驱动电机，所述无人机飞行定位单元包括GPS定位模块，所述飞行航线规划芯片、所述六轴陀螺仪、所述驱动电机以及所述GPS定位模块均与所述高空巡检系留无人机电连接；所述地面巡检装置还包括车载定位单元和显示单元，所述车载定位单元和显示单元均与所述地面巡检装置内的中央处理器电连接。也就是说，利用六轴陀螺仪监测无人机飞行姿态是否发生偏转既定航线，同时车载定位单元同样为GPS定位单元对地面巡检位置实时定位，便于后续针对地面异常区域精确检修位置。

实施例二

本申请还公开了一种输配电巡检数据智能告警方法，包括以下步骤：

S1、高空巡检系留无人机飞行至指定高度，无人机巡检单元获取待测高空电气设备及输电线路运行状态参数，地面巡检装置获取地面电气设备运行状态参数；利用超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头对架空线路和架空线路上的电气设备沿规划飞行路线定相巡检，各项巡检数据实时传输至中央处理器，利用磁场探测器和第二红外热成像摄像头对地面电气设备获取磁场分布参数以及红外成像参数，根据磁场分布可确定异常位置，结合红外成像参数可综合分析确定是否出现异常，避免错检。

S2、巡检数据综合管理主机接收各项电气设备及输电线路运行状态参数转发至数据库服务器，各项巡检数据实时上传巡检数据综合管理主机，巡检数据综合管理主机将各项巡检数据发送至数据库服务器。

S3、数据库服务器根据专家系统以及巡检数据运行规则库针对获取的各项电气设备及输电线路运行状态参数综合分析，判断电气设备及输电线路是否异常；专家系统以及巡检数据运行规则库对各项巡检综合比对图像参数色差度，根据图像参数色差度与安全阈值之间综合分析比对确定是否异常。

S4、当电气设备或输电线路运行异常时，将告警信息及异常位置信息发送至智能告警服务主机；当确定架空线路、电气设备运行异常时，数据服务器将异常节点位置信息转发至智能告警服务主机。

S5、智能告警服务主机根据异常位置信息向异常区域用户管理端发送告警信息，智能告警服务主机通过4G告警短信模块向该区域内的用户管理端发送报警信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，包括高空巡检系留无人机和地面巡检装置，所述高空巡检系留无人机通过无线电遥控信号与所述地面巡检装置通讯连接，所述高空巡检系留无人机和所述地面巡检装置分别设置有无人机巡检单元和车载巡检单元，所述高空巡检系留无人机和所述地面巡检装置内分别设置有中央处理器和通讯单元，所述无人机巡检单元和所述车载巡检单元分别与中央处理器电连接，所述中央处理器与通讯单元电连接，所述通讯单元与巡检数据综合管理主机通讯连接，所述巡检数据综合管理主机与数据库服务器通讯连接，所述数据库服务器配置有巡检数据运行规则库和专家系统，所述数据库服务器与智能告警服务主机通讯连接，所述智能告警服务主机分别与若干个用户管理端通讯连接。

2.如权利要求1所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述高空巡检系留无人机内设置有同步遥控接收单元，所述同步遥控接收单元与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接；所述地面巡检装置内设置有地面遥控单元，所述地面遥控单元与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接，所述地面遥控单元通过无线电信号与所述同步遥控接收单元通讯连接，所述地面巡检装置还设置有调控单元，所述调控单元与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。

3.如权利要求2所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述地面遥控单元包括无线电信号发射器，所述无线电信号发射器与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接；所述同步遥控接收单元包括无线电信号接收器，所述无线电信号接收器与所述高空巡检系留无人机的中央处理器电连接，所述无线电信号发射器与所述无线电信号接收器通讯连接；所述调控单元包括飞行方向调控按钮、飞行高度调控按钮以及飞行速度调控按钮，所述飞行方向调控按钮、所述飞行高度调控按钮以及所述飞行速度调控按钮通过A/D信号转换器与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述高空巡检系留无人机和地面巡检装置均设置有本地数据存储单元，所述本地数据存储单元与所述中央处理器电连接。

5.如权利要求1所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述无人机巡检单元包括超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头，所述超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头设置在所述高空系列巡检无人机的机体下部，所述超声波放电探测器和第一红外热成像摄像头均与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接。

6.如权利要求1所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述车载巡检单元包括磁场探测器和第二红外热成像摄像头，所述磁场探测器和第二红外热成像摄像头均与所述地面巡检装置中的中央处理器电连接。

7.如权利要求4所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述高空巡检系留无人机还设置有无人机飞行航线规划单元、无人机飞行航线修正单元、无人机飞行动力单元以及无人机飞行定位单元，所述无人机飞行航线规划单元、所述无人机飞行航线修正单元、所述无人机飞行动力单元以及所述无人机飞行定位单元均与所述高空巡检系留无人机内的中央处理器电连接。

8.如权利要求7所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述无人机飞行航线规划单元包括飞行航线规划芯片，所述无人机飞行航线修正单元包括六轴陀螺仪，所述无人机飞行动力单元包括驱动电机，所述无人机飞行定位单元包括GPS定位模块，所述飞行航线规划芯片、所述六轴陀螺仪、所述驱动电机以及所述GPS定位模块均与所述高空巡检系留无人机电连接。

9.如权利要求4所述的一种输配电巡检数据智能告警系统，其特征在于，所述地面巡检装置还包括车载定位单元和显示单元，所述车载定位单元和显示单元均与所述地面巡检装置内的中央处理器电连接。

10.一种输配电巡检数据智能告警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、高空巡检系留无人机飞行至指定高度，无人机巡检单元获取待测高空电气设备及输电线路运行状态参数，地面巡检装置获取地面电气设备运行状态参数；

S2、巡检数据综合管理主机接收各项电气设备及输电线路运行状态参数转发至数据库服务器；

S3、数据库服务器根据专家系统以及巡检数据运行规则库针对获取的各项电气设备及输电线路运行状态参数综合分析，判断电气设备及输电线路是否异常；

S4、当电气设备或输电线路运行异常时，将告警信息及异常位置信息发送至智能告警服务主机；

S5、智能告警服务主机根据异常位置信息向异常区域用户管理端发送告警信息。

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