CN204668829U - 一种线路的巡检管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种输电线路的巡检管理系统，属于电力线路安全监控技术领域。一种线路的巡检管理系统，包括智能巡检终端、后台管理系统，智能巡检终端和后台管理系统通过终端数据线或加密存储设备进行数据同步连接；其特征在于：还包括安装在各巡检点处线路上的电流监测仪；电流监测仪与智能巡检终端通过无线通信模块传输数据；所述的智能巡检终端为至少一能通过加密存储设备将电流监测仪的数据、电力和业务数据下载并进行GPS获取当前地理位置信息的移动终端。该巡检管理系统可对于输电线路电流的在线监测。

Description

一种线路的巡检管理系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种输电线路的巡检管理系统，属于电力线路安全监控技术领域。

背景技术

输电线路是电力系统的重要组成部分，由于其长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。上述因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成威胁。

巡检是有效保证配电线路及其设备安全的一项基础工作，通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，或将故障限制在最小范围，保证配电线路的安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。

传统线路巡检普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，该方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷；为了保证线路巡检顺利进行，减少不必要的经济损失，改革传统落后巡检方式的呼声越来越高。另外，填写缺陷票仍旧由巡检人员现场手工完成，费时、费力且缺陷票填写内容不规范，使得线路缺陷汇总分析的工作量没有实质性的减少，从而影响了线路巡检管理效率的进一步提高。

目前电力系统中传输导线使用过久，将会导致线路老化，发热比较严重，而且有些强烈的电磁干扰还会造成传输导线运行的故障，这些因素都会影响架空输电线路的运行状态，从而造成电力系统的不稳定运行。为了防止此类事情的发生，应该增强对架空输电线路运行状态的监测，以便在发生威胁前及时地对故障进行处理，从而安全、可靠地保障电力系统网络的运行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种线路的巡检管理系统，该巡检管理系统可对于输电线路电流的在线监测。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种线路的巡检管理系统，包括智能巡检终端、后台管理系统，智能巡检终端和后台管理系统通过终端数据线或加密存储设备进行数据同步连接；其特征在于：还包括安装在各巡检点处线路上的电流监测仪；电流监测仪与智能巡检终端通过无线通信模块传输数据；所述的智能巡检终端为至少一能通过加密存储设备将电流监测仪的数据、电力和业务数据下载并进行GPS获取当前地理位置信息的移动终端。

本实用新型包括智能巡检终端(PDA+GPS)、后台管理系统、设在巡检点处线路上的电流监测仪，电流监测仪与移动终端通过无线通信模块传输数据，智能巡检终端与后台管理系统通过终端数据线或者加密存储设备进行数据同步；通过与后台管理系统相结合可设定巡检点，巡线人员在到达所需巡检点后，PDA就会自动将其所在的地理位置信息和当前的时间自动记录下来，电流监测仪的数据下载，对于输电线路电流的在线监测。巡检人员还可在PDA上填写巡检信息；所有这些数据都能够在巡视工作完成后回传至后台管理系统，在有效降低成本的同时，提高了工作效率。

本实用新型的有益效果是：该巡检管理系统可对于输电线路电流的在线监测。

附图说明

图1是本实用新型所述的系统的结构框图。

图2是本实用新型电流监测仪的结构框图。

图中：1-智能巡检终端，2-后台管理系统，3-终端数据线或加密存储设备，4-电流监测仪，5-线路(输电线路)，6-巡检点；11-移动终端，21-主站服务器，22-主站管理工作站，23-局域网。

具体实施方式

如图1所示，一种线路的巡检管理系统，包括智能巡检终端1、后台管理系统2、安装在各巡检点6处线路5上的电流监测仪4；电流监测仪与智能巡检终端1通过无线通信模块传输数据，智能巡检终端1和后台管理系统2通过终端数据线或加密存储设备3进行数据同步连接；所述的智能巡检终端1为至少一能通过加密存储设备将电流监测仪的数据、电力和业务数据下载并进行GPS获取当前地理位置信息的移动终端11。

所述的智能巡视终端1还包括一可将巡视任务直接下载到移动终端的智能终端前置机，所述的巡视任务包括：电流监测仪的数据、巡视性质、巡视范围、应注意的事项、巡视危险点、巡视班组、巡视人、巡视时间限制；其中巡视性质可选性有：定期巡视、故障巡视、特殊巡视、监察性巡视、夜间巡视；巡视任务与下装PDA的关系为一对一的关系。

所述的后台管理系统2包括主站服务器21和多个主站管理工作站22，所述的主站服务器21与主站管理工作站22通过局域网23相互连接；所述的移动终端11通过上传功能将巡视信息上传到所述的主站服务器21；所述的巡视信息包括：电流监测仪的数据、巡视轨迹、巡视范围、巡视时间、发现的缺陷信息。

所述的移动终端11至少是PDA、HTC或IPAD中的一种，并配置有一带有辅助键盘的电感式触摸屏，一摄像头以及TF或SD卡接口的扩展槽。

电流监测仪包括：

电流互感器，用于采集架空输电线路(输电线路)电流；

数据采集模块，用于采集所述架空输电线路(输电线路)电流的电流信息；

数据处理模块，用于处理所述电流信息；

数据集中器，用于存储所述数据处理模块处理后的电流信息；

无线通信模块，用于将所述数据集中器中的电流信息无线传输至智能巡视终端(或称远方监控终端)；以及在线取能装置，包括依次电连接的互感器、整流滤波电路、取电调节保护电路和隔离稳压电路；所述在线取能装置分别与所述数据采集模块、数据处理模块、数据集中器和无线通信模块连接，并供电。

所述互感器包括非磁性的圆形骨架以及饶于所述非磁性的圆形骨架上的漆包线线圈。

所述整流滤波电路为LCπ型滤波器，所述隔离稳压电路为桥式整流电路。

如图2所示，电流监测仪包括在线取能装置、电流互感器、数据采集模块、数据处理模块、数据集中器、无线通信模块、智能巡视终端(或称远方监控终端)，也可增设报警装置，电流互感器、数据采集模块、数据处理模块、数据集中器、无线通讯模块依次电信号连接，报警装置与数据处理模块连接，智能巡视终端(或称远方监控终端)与无线通讯模块通过无线通信连接，当采集到的电流数据超过该装置设定的上限时，通过无线网络将信息反馈给远智能巡视终端(或称远方监控终端)和报警装置，从而实现报警。

所用电流互感器，包括一个非磁性的圆形骨架以及饶于非磁性的圆形骨架上的漆包线线圈，即为Rogowski线圈，漆包线的输出端与数据采集模块连接。根据法拉第电磁感应定律和全电流定律，当被测母线沿中心轴线从骨架中心穿过时，在Rogowski线圈中就会感应产生相应的电压信号，这个感应电压e(t)是与被测电流I(t)成微分关系的，式中M是Rogowski线圈与母线之间的互感系数。从Rogowski线圈的结构和测量原理可以看出，由于没有铁芯结构，故它不存在磁饱和的问题。与传统的电磁式电流互感器相比，它的测量频率和电流范围都比较宽，线性度较好。

所用在线取能装置包括依次电连接的互感器、整流滤波电路、取电调节保护电路和隔离稳压电路；在线取能装置分别与数据采集模块、数据处理模块、数据集中器和无线通信模块连接，在线取能装置分别为数据采集模块、数据处理模块、数据集中器和无线通信模块供电。在线取能装置中的互感器为空心线圈式电流互感器，通过一个绕有线圈的感应铁芯，将高压传输导线(输电线路)沿轴线从铁芯穿过，从而组成一个穿心式的电流互感器。根据电磁感应定律，该铁芯从母线电流上取得能量，再通过整流滤波电路、调节保护电路以及隔离稳压电路后，得到稳定可靠的直流电源。此种方法供电的能量主要来自母线的电流，在交流电流周围存在交变磁场，通过磁场来传递、获得能量。

本实施例所用在线取能装置中的整流滤波电路为LCπ型滤波器；所用隔离稳压电路为桥式整流电路。

电流监测仪的工作过程如下：

将高压传输导线(输电线路)沿轴线从在线取能装置的圆形骨架中穿过，从而组成一个穿心式的电流互感器，根据电磁感应定律，该铁芯从母线电流上取得能量，再通过整流滤波电路、调节保护电路以及隔离稳压电路后，得到稳定可靠的直流电源。将得到的直接电源分别为数据采集模块、数据处理模块、数据集中器和无线通信模块供电。此种方法供电的能量主要来自母线的电流，在交流电流周围存在交变磁场，通过磁场来传递、获得能量。

电流互感器(Rogowski线圈)将高压侧的大电流变换成低压侧的小电压信号进行测量，通过数据采集模块对架空输电线的电流信息进行采集，然后传送给数据处理模块，数据处理模块对采集的信息量进行数据处理，发送给数据集中器，并在数据集中器中保存。最后，利用无线通信模块(无线收发芯片nRF2401或者Zigbee通信模块和通信运营商的GPRS网络)，将PPP/IP/UDP等协议嵌入到数据集中器，采用近距离无线通信方式，将架空输电线路(输电线路)电流数据传给智能巡视终端(或称远方监控终端)。

报警装置根据数据处理模块中的电流信息选择是否发出报警信息，若需要发出报警指令，将根据分级报警策略发出声光报警信号，同时可以将预设报警内容通过GSM网络发送文本至指定终端。

一、硬件需求，移动终端需要同时具有以下硬件配置：

操作方式：电感式触摸屏(320*240)+辅助键盘或者更优方式

摄像头：30W以上内置摄像

扩展槽：标准TF卡接口或者SD卡接口

电池容量：>＝3000毫安时

蓝牙：Bluetooth 2.0+EDR标准

GPS：精准度10m

其他接口：USB2.0标准接口

巡检设备主要由现场巡检终端PDA、主站管理工作站和局内的后台主站服务器三部分构成。巡检人员在外出工作前通过加密存储设备将电力和业务数据下载到PDA巡检终端。巡检工作结束后再上传现场工作的信息。现场的移动终端，通过GPS获取当前的地理位置信息。

二、电网资源管理，电网资源的管理是对局方的需要进行巡检的电网资源的台账信息的综合管理模块。

电网资源台账信息的初始化，从PMS系统的资源维护功能中导出设备台账信息，导出文件格式为excel文件。根据该excel文件中的台账信息，在主站系统中对电力设备进行导入初始化；电网资源维护，设备信息初始化后，主站提供对应的设备台账维护功能模块。

三、巡检任务管理，巡视任务管理包括巡视任务的制定、下发、回传和浏览；用户制定巡视任务时可将存在的缺陷一同下发到PDA中；巡视任务制定后通过下发按钮可下发给执行负责人，执行负责人接到巡视任务后可将巡视任务由智能终端前置机直接下载到巡视PDA上。巡视人员巡视结束后，可通过巡视任务上传功能将巡视信息上传到主站服务器端，巡视信息包括：电流监测仪的数据、巡视轨迹、巡视范围、巡视时间、发现的缺陷信息等。巡视任务与下装PDA的关系为一对一的关系。

四、巡视任务制定，巡视任务制定实现巡视任务的定义工作，巡视任务包括：电流监测仪的数据、巡视性质、巡视范围、应注意的事项、巡视危险点、巡视班组、巡视人、巡视时间限制等。巡视性质可选性有：定期巡视、故障巡视、特殊巡视、监察性巡视、夜间巡视。

在定义巡视任务时，系统将自动根据用户制定的巡视性质，按照设备的上次巡视日期和该设备的巡视周期将到期设备列出，用户也可以根据需要对巡视的范围进行调整，系统根据用户最终确定的巡视范围自动生成每个设备或单元的巡视任务卡，在此过程中用户还可以针对部分设备的巡视卡进行调整，形成本次巡视任务的特定巡视卡。

五、巡视范围设定，在设定巡视范围时，系统将提供界面选择相关的线路，选定线路的包含的设备即为巡视范围。缺陷信息主要指需要巡检的位置是否仍有未消缺的缺陷，如有，PDA终端会得到这些信息以供巡检人员现场巡视使用。

六、巡视任务下发，巡视任务下发指用户制定该巡视任务的执行人。巡视人员进入巡视任务管理中，系统自动提示用户当前需要执行的巡视任务。巡视人员可选择相应的巡视任务下载到PDA中进行巡视，在巡视任务完成之前，用户可以多次执行PDA中同一任务。成功下载到PDA后相应的巡视任务状态设定为“执行中”。

七、巡视任务回传，巡视人员巡视结束后，可以将PDA上的数据同步到主站，系统根据巡视任务巡视的状态确定该巡视任务是否结束，若巡视任务未结束，仍然存在还没有巡检到的设备，主站端会自动的提示用户，并且给出未巡检到的设备的列表。用户可以强行归档任务，未检测到的设备将会影响到此次巡检任务的到位率等指标。

八、巡视任务查询，包括根据电流监测仪的数据、时间、巡视人员、巡视班组、巡视性质、巡视任务状态(制定、分配、执行中、上传归档)等条件对巡视任务进行过滤查询。查询结果支持列表形式展现，查询结果可以导入Excel文件中。

九、巡视查询统计，巡视信息回传到服务器后，系统需提供查询统计功能，可以对巡视的到位情况进行查询，查询的内容包括漏检设备、超时巡检设备等。查询列表显示内容有：电流监测仪的数据、运行单位、巡视性质、巡视范围、巡视班组、巡视人、巡视时间、到位率、漏检设备、超时设备。

系统具有完善的统计功能，可以将统计的信息以饼图、柱图等形式展示。统计的结果也可以导入Excel文件或打印输出。

十、缺陷查询统计，可以输入各种组合条件对缺陷进行查询、统计。查询条件包括：缺陷级别、缺陷类型、设备地点、发现日期、发现班组、发现人和缺陷内容。统计的结果也可以导入Excel文件或打印输出。

十一、巡视到位统计，PDA记录的坐标和主站管理系统中设备坐标进行比较，如超出设定的边界则认为漏检，即为不到位。按巡视任务统计巡视到位率，可详细查看未到位的设备。统计的结果也可以导入Excel文件或打印输出；支持多条件的巡视到位率统计，查询条件有：电流监测仪的数据、巡视性质、巡视范围、巡视班组、巡视人、巡视起止时间。巡视性质、巡视班组、巡视人、巡视时间段支持选择输入。

十二、标准缺陷库管理，系统提供各种设备的常见缺陷维护和管理，支持按设备类型增加、删除和修改常见的缺陷。定义好的常见缺陷可下载到PDA终端，方便巡视人员完成缺陷信息填报。

十三、缺陷消缺流程，由巡检设备填报的缺陷或者在主站中录入的缺陷信息，可通过统一的缺陷消缺流程进行缺陷的流转，最终完成缺陷的消缺归档处理。在消缺过程中，支持缺陷单的自动生成。

十四、系统设置功能，能够设置系统的语音提示声音大小，输入法等基本设置。

十五、记录移动终端位置信息，移动终端开机进入系统以后，一旦用户登录，周期性的获取一次当前的GPS位置信息。并且将获取位置的时间、当前的GPS位置记录在移动终端的数据库中。这些位置信息，将在数据同步的时候，连同当前机器的编号，和登录的用户的信息一同传回到主站端。

十六、当前位置信息查看，提供GPS位置查看界面，能够直接的查看到当前机器的经纬度，以及连接的卫星数量等信息。

十七、巡检内容填写，巡检过程可分为手动巡检和自动巡检；

当选择自动巡检时，用户携带移动终端移动到需要检测的设备周围指定距离时，界面会自动的切换到当前最近设备的巡视卡上，并且将这个设备记录为“已经巡检”并提示该设备对应的缺陷。当选择了手动巡检以后，设备的巡视卡不会自动的弹出，需要用户手动的选择设备才可以。如果此时，选择的设备在PDA的指定的范围之内，设备记录为“已经巡检”，如果，不在范围之内，用户可以手动的点击“已经巡检”。(后台会自动的记录当前的GPS坐标)。客户端的操作习惯需要与windows mobile的系统的操作风格一致，由于是电容屏幕，所以按钮、对话框的大小要合理，减少由于目标过小引起的误操作。所有涉及到用户手动输入内容的界面，都同时提供手写输入与拼音输入两种输入方式。

Claims (1)

1.一种线路的巡检管理系统，包括智能巡检终端（1)、后台管理系统(2)，智能巡检终端(1)和后台管理系统(2)通过终端数据线或加密存储设备(3)进行数据同步连接；其特征在于：还包括安装在各巡检点(6)处线路(5)上的电流监测仪(4)；电流监测仪与智能巡检终端(1)通过无线通信模块传输数据；所述的智能巡检终端(1)为至少一能通过加密存储设备将电流监测仪的数据、电力和业务数据下载并进行GPS获取当前地理位置信息的移动终端(11)。