CN215833532U - 一种电力线路诊断和线路巡检系统 - Google Patents

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Abstract

本实用公开的一种电力线路诊断和线路巡检系统，包括线缆温度巡检器、基站、窄带物联网和云平台；线缆温度巡检器装设在架空线或电缆的接头处，用以采样架空线或电缆接头处温度并进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传给基站；基站在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心与线缆温度巡检器之间进行信息传递，基站通过所述窄带物联网将所接收的数据上传到互联网上；云平台从互联网接收数据与配电网地理信息系统结合，建立配电网线路温度监测数据库，智能诊断温度异常原因，根据诊断结果，通过手机短信、微信公众号或APP方式将架空线或电缆接头处温度异常告警信息自动发送给温度异常线路的线路巡检人员。

Description

一种电力线路诊断和线路巡检系统
技术领域
本实用涉及配电线路监测领域，尤其涉及一种电力线路诊断和线路巡检系统。
背景技术
在当前社会发展建设中，电力能源是最为重要的能源之一。而电力能源稳定、安全的供应，离不开配电系统的正常运行。然而，在正常使用中，连接电力线和杆塔的线夹容易松动，导致线路连接点产生电弧，导线温度升高。或者线路负荷过载，也会使导线温度升高。在配电网中一旦出现线缆接点异常和线路负荷过载，会影响整个配电线路的稳定性，电力工作人员在巡检时，需要一一排查配电线路，非常费时，工作强度大，电力工作人员抢修效率低，且容易出现疏漏。因此，及时对导线的温度数据进行监测采集、分析处理，对维护配电系统的正常运行具有重要意义。
实用新型内容
本实用所要解决的技术问题就是提供一种电力线路诊断和线路巡检系统，方便及时快速的进行故障处理。
为解决上述技术问题，本实用采用如下技术方案：
一种电力线路诊断和线路巡检系统，包括：
线缆温度巡检器，其装设在架空线或电缆的接头处，用以采样架空线或电缆接头处温度并进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息并将线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传给基站；
基站，所述基站在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心与所述线缆温度巡检器之间进行信息传递；
窄带物联网，所述基站通过所述窄带物联网将所接收的线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传到互联网上；
云平台，所述云平台与所述互联网链接，从互联网接收所述线缆温度巡检器所采集的线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息，并与配电网地理信息系统结合，建立配电网线路温度监测数据库，智能诊断温度异常原因，根据诊断结果，通过手机短信、微信公众号或APP方式将架空线或电缆接头处温度异常告警信息自动发送给温度异常线路的线路巡检人员。
在本实用的一个优选实施例中，所述线缆温度巡检器包括：
温度采集模块，用以对架空线或电缆接头处温度参数进行测量；
数据处理模块，所述数据处理模块与所述温度采集模块连接，对所述温度采集模块采集到的温度数据进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息；
通信模块，所述通信模块与所述数据处理模块连接，并利用所述窄带物联网与所述基站通信，通过所述基站将所述数据处理模块对所述温度采集模块采集到的数据进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传到所述互联网上；
电源模块，所述电源模块给所述数据处理模块供电并通过数据处理模块给所述温度采集模块和通信模块供电。
在本实用的一个优选实施例中，所述基站为公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式。
在本实用的一个优选实施例中，所述窄带物联网作为万物互联网络的一个重要分支，为NB-IoT网络。
在本实用的一个优选实施例中，所述电源模块由微型磷酸铁锂电池或/和微型太阳能板供电。
在本实用的一个优选实施例中，所述温度采集模块利用PT100热电阻温度传感器对线路的温度参数进行测量。
在本实用的一个优选实施例中，所述数据处理模块的主体为一块STM32L系列的单片机，对温度采集模块采集到的数据进行处理。
在本实用的一个优选实施例中，所述数据处理模块控制所述温度采集模块5分钟采集一次数据。30分钟存储一次数据。
在本实用的一个优选实施例中，所述通信模块24小时上传一次数据。
本实用采用的技术方案，具有以下有益效果：
根据电力线路诊断和和线路巡检中的线缆温度巡检器抓取回来的空线或电缆接头处温度和线路巡检系统抓取回来的线路温度作为首要判断依据，自动巡检10kV/35kV架空线或电缆温度，发送温度异常告警信息，对线缆接点异常和线路负荷过载进行诊断和告警。将配电网异常线路位置信息实时传输到基站，基站将异常线路位置信息传输到云平台，云平台将异常线路位置信息发送到用户端，用户根据异常线路位置信息快速到达现场，提高配电网线路修复效率，预防可能出现的故障，减小停电损失。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用的进一步理解，构成本实用的一部分，本实用的示意性实施例及其说明用于解释本实用，并不构成对本实用的不当限定。在附图中：
图1是为本实用的电力线路诊断和线路巡检系统的原理框图。
图2为本实用的线缆温度巡检器的原理示意图。
图3是本实用线缆温度巡检器中的温度采集模块原理图。
图4是本实用线缆温度巡检器的数据处理模块原理图。
图5是本实用线缆温度巡检器的通信模块原理图。
图6是本实用线缆温度巡检器的电池模块原理图。
具体实施方式
下面将对本实用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实用一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用及其应用或使用的任何限制。基于本实用中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用保护的范围。
本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
参见图1，图中所示的一种电力线路诊断和线路巡检系统，包括若干线缆温度巡检器10、若干基站20、窄带物联网30、互联网40和云平台50。
每一线缆温度巡检器10装设在架空线或电缆的接头处，用以采样架空线或电缆接头处温度并进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息并将线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传给对应的基站20。
基站20即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式，在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与对应的线缆温度巡检器10之间进行信息传递。
窄带物联网30：作为万物互联网络的一个重要分支为NB-IoT网络，基站20将通过NB-IoT网络将线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传到互联网40上。
互联网40：连接远程终端及云平台50，用户可通过互联网40在远程终端上在线登录云平台查询故障。
云平台50与互联网40链接，它基于硬件资源和软件资源的服务，提供计算、网络和存储能力。利用云平台50的数据处理功能，从互联网40接收线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息，与配电网地理信息系统结合，建立配电网线路温度监测数据库，智能诊断温度异常原因，根据诊断结果，通过手机短信、微信公众号或APP方式将线路接头异常告警信息或线路负荷过载告警信息自动发送给温度异常线路的线路巡检人员。
参见图2，线缆温度巡检器10包括温度采集模块11、数据处理模块12、通信模块13和电源模块14。其中温度采集模块11用以对对架空线或电缆接头处的温度参数进行测量；数据处理模块12与温度采集模块11连接，对温度采集模块11采集到的温度数据进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息；通信模块13与数据处理模块12连接，并利用窄带物联网30与基站20通信，通过基站20将数据处理模块12对温度采集模块11采集到的数据进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传到互联网40上；电源模块14给数据处理模块12供电并通过数据处理模块12给温度采集模块11和通信模块13供电。
参见图3，温度采集模块11利用PT100热电阻温度传感器PT1对架空线或电缆接头处的温度参数进行测量，GS6001-TR是一个运算放大器，它与电阻R7、R8、R9、R10、RCL1，电容C17，场效应管Q1共同组成一个恒流源，其中电容C17用来滤波，电阻RCL1用来控制场效应管Q1的基极电压。PT1外接热电阻PT100，电阻R4用来分压，当PT100电压增大时，R4上的电压减小，保证电路电压稳定。电容C6、C7、C13用来滤波。MCP3421是一个18位串行高精度模数转换器，它将模拟量转换成数字量输送给单片机。
参见图4，数据处理模块12主体为一块STM32L031G6U6单片机U1，对温度采集模块11采集到的数据进行处理，控制温度采集模块11每5分钟采集一次数据。30分钟存储一次数据。STM32L031G6U6的引脚2、3外接一个由电容C1、C2，晶体振荡器Y1组成的外部晶振电路；引脚4外接一个由电阻R1、电容C4组成的上电复位电路；引脚1、5、7、12、13、17外接电源；引脚16、18、24、28接地；引脚14、15连接通信模块中U6A的引脚7、15，控制其上电、复位；引脚25、26连接温度采集模块中MCP3421的引脚3、4，用于接收MCP3421输送的数字量信息；19、20连接通信模块中U6A的引脚29、28，用于串行通信；引脚23连接信号灯D1。
参见图5，通信模块13与数据处理模块12连接：用以与NB-IoT网络下接的基站20进行通信，24小时上传一次数据。其主体为一块BC26/BC28芯片，U6A的引脚1、10、27、34、36、37、40、41接地；引脚7、15连接STM32L031G6U6的引脚14、15；引脚11、12、13、14外接SIM卡；引脚24、42、43外接电源；引脚28通过由Q3、R13组成的电压转换电路与STM32L031G6U6的引脚20相接；引脚29通过由Q2、R12组成的电压转换电路与STM32L031G6U6的引脚19相接；引脚35外接射频天线。
参见图6，电源模块14利用微型磷酸铁锂电池及一块微型太阳能电池板给数据处理模块12供电并通过数据处理模块12给温度采集模块11和通信模块13供电，磷酸铁锂电池温度范围宽，瞬放电能力强。P3外接太阳能板，用于给电路充电；二极管D2用来防止电池电流倒灌，电容C10用于滤波。
当线缆接点异常或线路负荷过载时，线缆温度巡检器10中的温度采集模块11通过与架空线或电缆的接头处接触的温度触点，采样架空线或电缆的接头处的温度。5分钟采集一次温度信息上传至数据处理模块12进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息。
数据处理模块12每30分钟取一个样点进行存储，每24小时上传48个样点至通信模块13，通信模块13通过天线将数据上传至基站20，基站20通过NB-IoT窄带物联网30将上述信息传输到互联网40，用户可通过互联网40在远程终端上查询相关信息；云平台50从互联网接收线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息，与配电网地理信息系统结合，建立配电网线路温度监测数据库，智能诊断温度异常原因，根据诊断结果，通过手机短信、微信公众号或APP方式将线路接头异常告警信息或线路负荷过载告警信息自动发送给温度异常线路的线路巡检人员。线路巡检人员根据异常线路位置信息快速到达现场，进行配电网线路故障排查及修复。
以上所述仅为本实用的较佳实施例而已，并不用以限制本实用，凡在本实用的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，包括：
线缆温度巡检器，其装设在架空线或电缆的接头处，用以采样架空线或电缆接头处温度并进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息并将线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传给基站；
基站，所述基站在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心与所述线缆温度巡检器之间进行信息传递；
窄带物联网，所述基站通过所述窄带物联网将所接收的线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传到互联网上；
云平台，所述云平台与所述互联网链接，从互联网接收所述线缆温度巡检器所采集的线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息，并与配电网地理信息系统结合，建立配电网线路温度监测数据库，智能诊断温度异常原因，根据诊断结果，通过手机短信、微信公众号或APP方式将架空线或电缆接头处温度异常告警信息自动发送给温度异常线路的线路巡检人员。
2.根据权利要求1所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述线缆温度巡检器包括：
温度采集模块，用以对架空线或电缆接头处温度参数进行测量；
数据处理模块，所述数据处理模块与所述温度采集模块连接，对所述温度采集模块采集到的温度数据进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息；
通信模块，所述通信模块与所述数据处理模块连接，并利用所述窄带物联网与所述基站通信，通过所述基站将所述数据处理模块对所述温度采集模块采集到的数据进行处理，得到线缆接点异常信息或线路负荷过载异常信息上传到所述互联网上；
电源模块，所述电源模块给所述数据处理模块供电并通过数据处理模块给所述温度采集模块和通信模块供电。
3.根据权利要求1或2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述基站为公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式。
4.根据权利要求1或2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述窄带物联网作为万物互联网络的一个重要分支，为NB-IoT网络。
5.根据权利要求2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述电源模块由微型磷酸铁锂电池或/和微型太阳能板供电。
6.根据权利要求2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述温度采集模块利用PT100热电阻温度传感器对线路的温度参数进行测量。
7.根据权利要求2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述数据处理模块的主体为一块STM32L系列的单片机，对温度采集模块采集到的数据进行处理。
8.根据权利要求2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述数据处理模块控制所述温度采集模块5分钟采集一次数据，30分钟存储一次数据。
9.根据权利要求2所述的一种电力线路诊断和线路巡检系统，其特征在于，所述通信模块24小时上传一次数据。
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