RU2771083C1 - Method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line and a system for its implementation - Google Patents
Method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line and a system for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771083C1 RU2771083C1 RU2021120455A RU2021120455A RU2771083C1 RU 2771083 C1 RU2771083 C1 RU 2771083C1 RU 2021120455 A RU2021120455 A RU 2021120455A RU 2021120455 A RU2021120455 A RU 2021120455A RU 2771083 C1 RU2771083 C1 RU 2771083C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulators
- reader
- antenna
- power line
- support
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для контроля состояния изоляторов воздушной линии электропередачи и их радиочастотной идентификации.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended to monitor the condition of overhead power line insulators and their radio frequency identification.
Известно устройство и система контроля параметров состояния оборудования (Патент RU 2608790 МПК G01D 3/00 (2006.01), G01D 9/00 (2006.01), G01H 1/00 (2006.01), G01K 1/00 (2006.01), опубл. 24.01.2017, бюл. №5) - многофункциональное устройство для контроля параметров состояния оборудования содержит корпус, органы взаимодействия, управляющий процессор, разъем питания, соединенный с аккумулятором, RFID считыватель, Bluetooth модуль, тепловизор, соединенный с видеокамерой, и виброметр. Управляющий процессор выполнен с возможностью инициирования операций считывания RFID метки оборудования, извлечения информации из RFID метки, передачи информации на мобильное устройство обходчика, активации тепловизора или виброметра, получения параметров состояния проверяемого оборудования, передачи информации о полученных параметрах состояния оборудования на мобильное устройство обходчика.A device and a system for monitoring equipment condition parameters are known (Patent RU 2608790 IPC G01D 3/00 (2006.01), G01D 9/00 (2006.01),
Недостатком известного устройства и системы контроля параметров состояния оборудования является то, что установленная RFID-метка применяется только для идентификации оборудования, на который она прикреплена, при этом количество информации ограничивается индивидуальным кодом метки, на котором строится ввод данных от различных приборов, прикрепленных к многофункциональному устройству посредством штекера. Кроме того, многофункциональное устройство с заменяющимися приборами (тепловизор или виброметр) и мобильное устройство обходчика представляют из себя набор отдельных приборов и устройств, каждый из которых имеет индивидуальные технические параметры и условия эксплуатации. Многофункциональное устройство не желательно применять при большой влажности и при низкой температуре. Для удобства обслуживания устройства понадобятся специальные подставки и/или приспособления для сборки элементов в единое устройство и перенастройки программы с учетом подключаемого оборудования.The disadvantage of the known device and the system for monitoring the parameters of the state of the equipment is that the installed RFID tag is used only to identify the equipment to which it is attached, while the amount of information is limited by the individual tag code, on which the data input from various devices attached to the multifunctional device is based. through a plug. In addition, a multifunctional device with replaceable devices (thermal imager or vibrometer) and a mobile crawler device are a set of separate devices and devices, each of which has individual technical parameters and operating conditions. The multifunctional device is not desirable for use at high humidity and at low temperatures. For ease of maintenance of the device, you will need special stands and / or devices for assembling elements into a single device and reconfiguring the program, taking into account the connected equipment.
Известен способ непрерывного мониторинга состояния контактной сети рельсового транспорта (Патент 2701887, опубл. 02.10.2019, бюл. №28, МПК B61K 9/08, В60М 1/12), заключающийся в том, что непрерывно собирают информацию с датчиков подвески анкерного участка контактной сети, обрабатывают информацию, определяют возможное наличие аварийной ситуации и оповещают персонал о выявленной аварийной ситуации на мобильные устройства оперативного персонала, который обслуживает анкерный участок. Данный способ многоэлементный, в него входят включающие блоки сбора (и передачи) информации, локальные серверы, промежуточные серверы, центральный сервер, блок обеспечения обработки информации и др. с помощью которых информация поступает и обрабатывается непрерывно.A known method for continuous monitoring of the state of the contact network of rail transport (Patent 2701887, publ. 02.10.2019, bull. No. 28, IPC
Недостатком данного многоэлементного способа является сложность практической реализации, заключающаяся в том, что для каждого блока и датчика требуются дополнительные источники питания, обеспечивающие их работу, а в случае отключения питания одного или нескольких элементов системы может произойти ложное оповещение персонала об аварийной ситуации, приводящее к дополнительным затратам для выезда оперативной бригады на устранение аварийной ситуации. Кроме самого диагностируемого оборудования контактной сети и рельсового транспорта необходимо диагностировать и проверять множество присоединенных к ним датчиков, находящиеся в сложных условиях эксплуатации, а также периодически осуществлять техническое обслуживание блоков сбора, обработки и хранения информации, что требует дополнительного времени, трудовых и финансовых ресурсов.The disadvantage of this multi-element method is the complexity of practical implementation, which consists in the fact that each unit and sensor require additional power sources to ensure their operation, and in the event of a power failure of one or more elements of the system, a false alarm to personnel about an emergency may occur, leading to additional costs for the departure of the operational team to eliminate the emergency. In addition to the diagnosable equipment of the contact network and rail transport, it is necessary to diagnose and check the many sensors connected to them that are in difficult operating conditions, as well as periodically carry out maintenance of the blocks for collecting, processing and storing information, which requires additional time, labor and financial resources.
Наиболее близким по технической сущности к заявленным способу и системе является способ распознавания неисправного изолятора (Патент RU 2542674 С1, МПК G06K 9/03, опубл. 20.02.2015, бюл. №5) и описанная в нем система. Способ распознавания неисправного изолятора заключается в том, что модернизируют пассивную RFID-метку путем исключения из стандартной схемы RFID-метки токопроводящей линии антенны, расположенной параллельно микросхеме, создают базу данных по контролируемому участку, пикетаж, номер опоры с изоляторами, идентифицируют каждый изолятор путем прикрепления к нему модернизированной пассивной RFID-метки, присваивают индивидуальный код чипу ее микросхемы, а на передвижное транспортное средство устанавливают считыватель, содержащий приемно-передающее устройство и антенну, подсоединяют считыватель к компьютеру с соответствующим программным обеспечением, перемещают транспортное средство по контролируемому участку, непрерывно подают от считывателя через передающее устройство и антенну широкополосный зондирующий сигнал в сторону изоляторов с RFID-метками, принимают антенной и приемным устройством считывателя ответный сигнал от RFID-меток, определяют количество не ответивших RFID-меток, обрабатывают результаты с помощью программного обеспечения, определяют местоположение поврежденных изоляторов, полученные данные выводят на монитор компьютера и передают на диспетчерский пункт.The closest in technical essence to the claimed method and system is a method for recognizing a faulty insulator (Patent RU 2542674 C1, IPC
Недостатком этого способа является то, что не всегда есть возможность передвигаться на транспортном средстве вдоль линии электропередачи, так как дорожное полотно может находиться дальше доступного для считывания расстояния. Кроме того, для подачи непрерывно зондирующего сигнала от считывателя требуется постоянный источник электрической энергии большой емкости.The disadvantage of this method is that it is not always possible to drive a vehicle along the power line, since the roadway may be further than the readable distance. In addition, to supply a continuously probing signal from the reader, a constant source of electrical energy of a large capacity is required.
Технической задачей изобретения является создание технического решения, позволяющего путем маркировки и автоматизированного контроля вести учет изоляторов, определять диэлектрическое состояние изоляторов и местоположения изоляторов на опоре воздушной линии электропередачи, включая труднодоступные места.The technical objective of the invention is to create a technical solution that allows, by marking and automated control, to keep track of insulators, determine the dielectric state of insulators and the location of insulators on an overhead power line support, including hard-to-reach places.
Технический результат - повышение функциональных возможностей контроля диэлектрического состояния изоляторов.The technical result is an increase in the functionality of monitoring the dielectric state of insulators.
Для решения поставленной задачи и достижения технического результата разработаны способ и система контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках линии электропередачи.To solve the problem and achieve the technical result, a method and system for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of the power line have been developed.
В способе контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках линии электропередачи, включающем установку пассивной RFID-метки на изолятор, подачу зондирующего сигнала от считывателя через передающее устройство и антенну в сторону изоляторов с модернизированными пассивными RFID-метками, принятие антенной и приемным устройством считывателя ответного сигнала от RFID-меток, создание базы данных, содержащей данные по контролируемому участку, номер опоры с изоляторами, идентификацию каждого изолятора путем прикрепления к нему модернизированной пассивной RFID-метки, присваивание индивидуального кода чипу RFID-метки, обработку результатов с помощью программного обеспечения, определение местоположения поврежденных изоляторов, передачу данных на диспетчерский пункт, согласно изобретению, считыватель переносят к опоре линии электропередачи контролируемого участка, после включения считывателя антенну направляют в сторону каждого изолятора опоры линии электропередачи, на экране считывателя получают количество исправных / неисправных изоляторов, далее при нажатии на экране на номер опоры появляется изображение опоры с расположением на ней исправных / неисправных изоляторов, после чего сохраняют полученные данные в виде файла, который передают по беспроводной связи или флешкарте в базу данных контролируемого участка линии электропередачи, для дальнейшего контроля участка линии электропередачи описанные действия повторяют с последующими опорами.In a method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line, including installing a passive RFID tag on the insulator, supplying a probing signal from the reader through the transmitter and antenna towards insulators with upgraded passive RFID tags, receiving a response signal from RFID by the antenna and the receiving device of the reader -tags, creation of a database containing data on the controlled area, the number of the support with insulators, identification of each insulator by attaching a modernized passive RFID tag to it, assigning an individual code to the RFID tag chip, processing the results using software, determining the location of damaged insulators , data transmission to the control room, according to the invention, the reader is transferred to the power line support of the controlled area, after turning on the reader, the antenna is directed towards each insulator of the power line support, on the reader’s screen they receive the number of serviceable / faulty insulators, then when you click on the pole number on the screen, an image of the pole appears with the location of serviceable / faulty insulators on it, after which the received data is saved in the form of a file that is transmitted via wireless communication or a flash card to the database of the controlled section of the power line , to further control the section of the power line, the described actions are repeated with subsequent supports.
В системе контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках линии электропередачи, содержащей считыватель с приемо-передающим устройством и антенной, модернизированную метку, состоящую из корпуса, антенны метки, чипа, и программного обеспечения, согласно изобретению, считыватель выполнен переносным и содержит радиомодуль, к которому присоединена коаксиальным кабелем наружная приемо-передающая антенна с диаграммой направленности от 15° до 180° для снижения потерь передаваемой энергии, планшет или смартфон с программным обеспечением, позволяющим осуществлять учет изоляторов, ввод данных по расположению изоляторов на опорах участка линии электропередачи, получение и хранение информации по количеству исправных и неисправных изоляторов, позволяющим регулировать выходную мощность радиомодуля, повышающий преобразователь напряжения из 3,7 В в 5 В для удержания уровня напряжения в радиомодуле, модуль микроконтроллера с программным обеспечением, алгоритм которого обеспечивает управление повышающим преобразователем и связь планшета или смартфона с радиомодулем по беспроводной связи, аккумуляторы, обеспечивающие питание и считывателя, и планшета или смартфона, контроллер заряда аккумулятора, при этом планшет или смартфон связаны с модулем беспроводной связи, кроме того в модернизированной RFID-метке установлен, по меньшей мере один шунт с задаваемой шириной токопроводящего слоя по току от 0,1 А до 50 А.In the system for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line, containing a reader with a transceiver and an antenna, a modernized tag consisting of a housing, a tag antenna, a chip, and software, according to the invention, the reader is portable and contains a radio module to which it is attached external transceiver antenna with a radiation pattern from 15° to 180° to reduce the loss of transmitted energy, a tablet or smartphone with software that allows you to account for insulators, enter data on the location of insulators on the supports of a section of a power line, receive and store information on the number of good and faulty insulators, which allows you to adjust the output power of the radio module, a step-up voltage converter from 3.7 V to 5 V to maintain the voltage level in the radio module, a microcontroller module with software whose algorithm controls the radio booster converter and communication of a tablet or smartphone with a radio module wirelessly, batteries that provide power to both the reader and the tablet or smartphone, a battery charge controller, while the tablet or smartphone is connected to the wireless communication module, in addition, it is installed in the upgraded RFID tag, according to at least one shunt with a specified width of the conductive layer for current from 0.1 A to 50 A.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан контроль RFID-меток установленных на изолятор считывателем, на фиг.2 представлена структурная схема переносного считывателя.Figure 1 shows the control of RFID tags installed on the insulator reader, figure 2 shows a block diagram of a portable reader.
На фиг.1 показан контроль считывателем RFID-меток установленных на изолятор, изображены модернизированные RFID-метки 1, закрепленные на изоляторы 2, считыватель 3 с приемо-передающей антенной 4, зондирующий сигнал 6, ответный сигнал 7, обходчик 5 и опора 8 воздушной линии электропередачи.Figure 1 shows the control of the RFID tags installed on the insulator by the reader, shows the upgraded
Сущность способа контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках линии электропередачи заключается в том, что пассивную RFID-метку 1 (фиг.1-2) устанавливают на изолятор 2 (фиг.1) в качестве индикатора для определения диэлектрического состояния изолятора 2 и его идентификации. Во время обхода или осмотра воздушной линии электропередачи обходчик 5 (фиг.1) подходит к опоре 8 контролируемого участка, подключает считыватель 3, направляет приемо-передающую антенну 4 в сторону каждого изолятора 2 воздушной линии электропередачи. Считыватель 3 (фиг.1) излучает зондирующий сигнал 6 (фиг.2) и принимает ответные сигналы 7 от RFID-меток 1 (фиг.1-2), закрепленных на изоляторах 2 (фиг.1). Полученные ответные сигналы 7 (фиг.1-2) модернизированных RFID-меток 1 фиксируются считывателем 3 (фиг.1), на экране которого отображается количество исправных / неисправных изоляторов 2. При нажатии на экране на номер опоры 8 (фиг.2) появляется изображение опоры 8 с расположением на ней исправных / неисправных изоляторов 2 (фиг.1). Результаты контроля состояния изоляторов 2 (фиг.1) обходчик 5 сохраняет в виде файла на считывателе 3, а также передает в диспетчерскую, ответственному руководителю и на сервер с базой данных по контролируемому участку. Ответственный руководитель анализирует полученные результаты отчета, сравнивает со сведениями хранящимися на сервере и определяет действия по дальнейшему техническому обслуживанию контролируемого участка и расположенных на опорах 8 изоляторов 2 (фиг.1-2).The essence of the method for monitoring the state of insulators in hard-to-reach sections of the power line is that a passive RFID tag 1 (Fig.1-2) is installed on the insulator 2 (Fig.1) as an indicator to determine the dielectric state of the insulator 2 and its identification. During a bypass or inspection of an overhead power line, the lineman 5 (figure 1) approaches the support 8 of the controlled area, connects the
На фиг.2 показана структурная схема, поясняющая работу системы контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках. Основными составляющими системы являются изоляторы 2 (фиг.1) с модернизированными RFID-метками 1 (фиг.1-2) и переносной считыватель 3 с приемо-передающей антенной 4 (фиг.1-2). Переносной считыватель 3 (фиг.1) с наружной приемо-передающей антенной 4 (фиг.1-2) состоит из модуля микроконтроллера 9 (фиг.2), радиомодуля 10, модуля беспроводного питания 11 с планарной антенной 12, для беспроводной связи с планшетом или смартфоном 13, повышающего преобразователя 14, аккумуляторов 15, контроллера заряда аккумулятора 16 и ключа 17 (фиг.2).Figure 2 shows a block diagram explaining the operation of the system for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach areas. The main components of the system are insulators 2 (figure 1) with upgraded RFID tags 1 (figure 1-2) and a
Ограниченный диапазон диаграммы направленности от 15° до 180° наружной приемо-передающая антенны 4 (фиг.1-2) снижает потери передаваемой энергии от радиомодуля 10 (фиг.2) в сторону модернизированных RFID-меток 2 (фиг.1-2), что усиливает как зондирующий сигнал 6, так и ответные сигналы 7 и позволяет увеличить дальность регистрации метки 1 (фиг.1-2). Приемо-передающая антенна 4 (фиг.1-2) соединена коаксиальным кабелем с радиомодулем 10 (фиг.2).The limited range of the radiation pattern from 15° to 180° external transceiver antenna 4 (figure 1-2) reduces the loss of transmitted energy from the radio module 10 (figure 2) towards the upgraded RFID tags 2 (figure 1-2), which amplifies both the
Радиомодуль 10 (фиг.2) излучает электромагнитную энергию в диапазоне частот от 865 МГц до 868 МГц и от 902 МГц до 928 МГц, принимает и декодирует ответный сигнал 7 (фиг.1) RFID-метки 1 (фиг.1-2) в том же диапазоне частот. Если ответный сигнал 7 (фиг.1) от модернизировааной RFID-метки 1 (фиг.1-2) поступил на радиомодуль 10 (фиг.2), то считается, что изолятор 2 (фиг.1) исправен, если ответный сигнал 7 отсутствует - изолятор 2 неисправен.The radio module 10 (figure 2) emits electromagnetic energy in the frequency range from 865 MHz to 868 MHz and from 902 MHz to 928 MHz, receives and decodes the response signal 7 (figure 1) of the RFID tag 1 (figure 1-2) in the same frequency range. If the response signal 7 (figure 1) from the upgraded RFID tag 1 (figure 1-2) arrived at the radio module 10 (figure 2), then it is considered that the insulator 2 (figure 1) is working if the
Модулем микроконтроллера 9 (фиг.2) осуществляется управление радиомодулем 10, управление повышающим преобразователем 14 и связь планшета или смартфона 13 с модулем беспроводной связи 11 посредством планарной антенны 12.The microcontroller module 9 (figure 2) controls the
Питание радиомодуля 10 (фиг.2), модуля контроллера 9, модуля беспроводной связи 11, а также планшета или смартфона 13 осуществляется аккумуляторами 15. Съемные аккумуляторы 15 (фиг.2) можно заменить в полевых условиях или подзарядить от сети через контроллер заряда 16. Уровень заряда аккумуляторов 15 (фиг.2) считывателя 3 (фиг.1) изображается на экране планшета или смартфона 13 (фиг.2). С помощью кнопки включения считывателя 3 (фиг.1), которая управляется ключом 17 (фиг.2) замыкается цепь питания, считыватель 3 (фиг.1) включается. Алгоритм модуля микроконтроллера 9 обеспечивает управление повышающим преобразователем 14, который повышает уровень напряжения в цепи питания от 3,7 В до 5 В (фиг.2). Данная функция обеспечивает устойчивость работы всей системы и отдельных ее элементов, так в случае постепенной разрядки аккумуляторов 15 величина напряжения в цепи 5 В поддерживается повышающим преобразователем 14, что обеспечивает удержание радиомодулем 10 (фиг.2) необходимой мощности для создания зондирующего сигнала 6 (фиг.1) и принятия ответных сигналов 7 от RFID-меток 1 (фиг.1-2), контролирующих диэлектрическое состояние изоляторов 2 (фиг.1).The radio module 10 (figure 2), the
Программное обеспечение, установленное на планшете или смартфоне 13 (фиг.2), осуществляет учет изоляторов 2 (фиг.1) с встроенной RFID-меткой 1 (фиг.1 -2), ввод, вывод и сохранение данных по изоляторам 2 (фиг.1), их места установки на опоре 8 воздушной линии электропередачи, определяет количество исправных / неисправных изоляторов 2 (фиг.1) на каждой опоре 8 (фиг.1) с изображением исправных / неисправных изоляторов на экране считывателя 3 (фиг.1). Изображение с точным указанием опоры 8 и места расположения на ней неисправных изоляторов 2 (фиг.1) минимизирует время для устранения неисправности. В программном обеспечении предусмотрено регулирование мощности радиомодуля 10 (фиг.2) для удобства ввода данных и контроля во время эксплуатации. Так, например, задавая минимальную мощность, удобно вводить в планшет или смартфон 13 (фиг.2) технические данные и присваивать каждой метке 1 (фиг.1-2), имеющей свой уникальный код, определенное наименование, например, по месту положения изолятора 2 на опоре 8 (фиг.1). При этом другие RFID-метки 1 (фиг.1-2) пассивны и не (фиг.2) технические данные и присваивать каждой метке 1 (фиг.1-2), имеющей свой уникальный код, определенное наименование, например, по месту положения изолятора 2 на опоре 8 (фиг.1). При этом другие RFID-метки 1 (фиг.1-2) пассивны и не создают ответного сигнала 7 (фиг.1-2) вне зоны действия считывателя 3 (фиг.1), что позволит кодировать индивидуально каждую RFID-метку 1 в ограниченном пространстве. В случае увеличения мощности радиомодуля 10 (фиг.2), зона действия считывателя 3 (фиг.1) увеличивается, это приводит к увеличению дальности регистрации RFID-меток 1 (фиг.1-2) считывателем 3 (фиг.1) и получению ответных сигналов 7 (фиг.1-2) не от одной, а от нескольких близко расположенных RFID-меток 1 (фиг.1-2) в чью сторону была направлена приемо-передающая антенна 4 (фиг.1-2) считывателя 3 (фиг.1).The software installed on the tablet or smartphone 13 (figure 2) takes into account insulators 2 (figure 1) with an embedded RFID tag 1 (figure 1-2), input, output and saving data on insulators 2 (fig. 1), their installation location on the support 8 of the overhead power line, determines the number of serviceable / faulty insulators 2 (figure 1) on each support 8 (figure 1) with the image of serviceable / faulty insulators on the screen of the reader 3 (figure 1). The image with the exact indication of the support 8 and the location of the faulty insulators 2 on it (figure 1) minimizes the time to troubleshoot. The software provides power control of the radio module 10 (figure 2) for ease of data entry and control during operation. So, for example, setting the minimum power, it is convenient to enter technical data into the tablet or smartphone 13 (figure 2) and assign each label 1 (figure 1-2), which has its own unique code, a specific name, for example, at the location of the insulator 2 on support 8 (figure 1). At the same time, other RFID tags 1 (Fig.1-2) are passive and not (Fig.2) technical data and assign each label 1 (Fig.1-2), which has its own unique code, a specific name, for example, at the location insulator 2 on support 8 (figure 1). While other RFID tags 1 (figure 1-2) are passive and do not create a response signal 7 (figure 1-2) outside the range of the reader 3 (figure 1), which will encode individually each
Понятие исправный или неисправный изолятор 2 (фиг.1) в программном обеспечении определяется ответным сигналом 7 (фиг.1-2) со стороны контролируемых изоляторов 2 (фиг.1). Модернизируемая RFID-метка 1 (фиг.1-2) пробивается и не отвечает на зондирующие сигналы 6 считывателя 3 (фиг.1), только при прохождении через нее тока заданной величины, который создается при снижении диэлектрических свойств изолятора 2 (фиг.1). Если величина тока не превысила допустимые значения, RFID-метка 1 (фиг.1-2) отправляет ответный сигнал 7, что фиксируется считывателем 3 (фиг.1). По заданной величине тока рассчитывается и выбирается сечение шунта RFID-метки 1 (фиг.1-2). Так, например, для обнаружения предотказного состояния изолятора 2 (фиг.1) выбирают RFID-метку 1 (фиг.1-2) с меньшим сечением по току от ОДА. Если целью является обнаружение пробитого изолятора 2 (фиг.1), то RFID-метку 1 (фиг.1-2) подбирают по величине однофазного тока замыкания на землю, который зависит от схемы питания внешнего электроснабжения и параметров участка линии электропередачи, уставок релейных защит питающей трансформаторной подстанции. Так, например, в системе с изолированной и компенсированной нейтралью трансформатора сечение шунта подбирается Система контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках работает следующим образом. Оператор 5 включает считыватель 3 (фиг.1) с приемо-передающей антенной 4 (фиг.1-2), что приводит к замыканию ключа 17 (фиг.2) и питанию радиомодуля 10, блока микропроцессора 9 и блока беспроводной связи от аккумуляторов 15. При получении питания блок микроконтроллера 9 (фиг.2) запускает радиомодуль 10, который создает зондирующий сигнал 6 (фиг.1-2), приемо-передающая антенна 4 усиливает зондирующий сигнал 6, оператор 5 (фиг.1) направляет антенну в сторону изолятора 2 (фиг.1) на котором крепится RFID-метка 1 (фиг.1-2). RFID-метка (фиг.1-2), принимая зондирующий сигнал 6 от считывателя 3 (фиг.1), создает ответный сигнал 7 (фиг.1-2), который принимается радиомодулем 10 (фиг.2) через приемо-передающую антенну 3 (фиг.1-2). Кодированный ответный сигнал 7 (фиг.1-2) от радиомодуля 10 (фиг.1), благодаря алгоритму управления блока микроконтроллера 9, передается через блок беспроводной связи 11 и коаксиальную антенну 12 на планшет или смартфон 13 (фиг.2) в котором установлено программное обеспечение. Кодированный ответный сигнал 7 (фиг.1-2) обрабатывается и отображается на экране планшета или смартфона 13 (фиг.2) как исправный изолятор 2 (фиг.1). Программное обеспечение позволяет оператору 5 увидеть на экране изображение контролируемой опоры 8 (фиг.1) со всеми расположенными на ней изоляторами 2. При направлении приемо-передающей антенны 4 (фиг.1-2) считывателя 3 (фиг.1) оператором 5 в сторону следующего изолятора 2 с RFTD-меткой 1 (фиг.1-2) алгоритм повторяется. В случае пробоя RFID-метки 1 (фиг.1-2) током, превышающим допустимые значения, RFID-метка 1 (фиг.1-2) не сможет создать ответный сигнал 7, на экране планшета или смартфона 13 (фиг.2) этот изолятор 2 (фиг.1) отобразится как неисправный. Таким образом, подходя к последующей опоре, оператор 5 (фиг.1) последовательно собирает сведения о состоянии изоляторов 2 контролируемого участка линии электропередачи. После прохождения оператором 5 (фиг.1) контролируемого участка формируется файл, который сохраняется оператором 5 на планшете, фаблете или смартфоне образом, подходя к последующей опоре, оператор 5 (фиг.1) последовательно собирает сведения о состоянии изоляторов 2 контролируемого участка линии электропередачи. После прохождения оператором 5 (фиг.1) контролируемого участка формируется файл, который сохраняется оператором 5 на планшете, фаблете или смартфоне 13 (фиг.2) в виде отчета. Отчет по результатам контроля состояния изоляторов заносится в журнал обходов / осмотров контролируемого участка. Полученные сведения в виде файла с отчетом передаются по проводной или беспроводной связи, или с помощью флешкарты ответственному руководителю, диспетчеру и на сервер с базой данных по контролируемому участку.The concept of serviceable or faulty insulator 2 (figure 1) in the software is determined by the response signal 7 (figure 1-2) from the controlled insulators 2 (figure 1). Upgradable RFID tag 1 (figure 1-2) breaks through and does not respond to
Данный способ и система могут применятся не только в трудно доступных участках воздушной линии электропередачи, но и по всей длине пути участка, а также для изоляторов и изолирующих конструкций высоковольтного оборудования тяговых и трансформаторных подстанций, комплектных устройств, постов секционирования.This method and system can be used not only in hard-to-reach sections of an overhead power line, but also along the entire length of the path of the section, as well as for insulators and insulating structures of high-voltage equipment of traction and transformer substations, complete devices, sectioning posts.
Таким образом, создание способа контроля состояния изоляторов в труднодоступных участках и системы для его осуществления позволяет расширить функциональные возможности контроля состояния изоляторов, установленных на опорах воздушных линий электропередачи, находящихся в стороне от дорожного пути, и труднодоступных участках. Введение в метку шунта заданного сечения позволит выбрать величину тока срабатывания RFID-метки, применяемой в качестве индикатора, определяя пробой и предотказное состояние изоляторов. В случае аварийной ситуации минимизируется время нахождения пробитого изолятора. При обходе выявляются дефектные изоляторы, благодаря чему принимаются решения по восстановлению изоляции и предупреждению аварийных ситуации в системе электроснабжения. Данный способ бесконтактен, безопасен, полученные результаты можно применять для анализа состояния, планирования работ по техническому обслуживанию и ремонту изоляторов и изолирующих конструкций, применяемых в системе электроснабжения.Thus, the creation of a method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach areas and a system for its implementation allows expanding the functionality of monitoring the condition of insulators installed on overhead power transmission towers located away from the road and hard-to-reach areas. The introduction of a shunt of a given section into the tag will allow you to select the value of the actuation current of the RFID tag used as an indicator, determining the breakdown and pre-failure state of insulators. In the event of an emergency, the time spent by the broken insulator is minimized. During the bypass, defective insulators are identified, due to which decisions are made to restore the insulation and prevent emergency situations in the power supply system. This method is non-contact, safe, the results obtained can be used to analyze the state, plan maintenance and repair of insulators and insulating structures used in the power supply system.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120455A RU2771083C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line and a system for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120455A RU2771083C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line and a system for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2771083C1 true RU2771083C1 (en) | 2022-04-26 |
Family
ID=81306460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021120455A RU2771083C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line and a system for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2771083C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2207581C2 (en) * | 2001-04-17 | 2003-06-27 | Марийский государственный университет | Method determining state of line insulation of distribution networks and location of point of its failure |
RU2400765C2 (en) * | 2008-12-18 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Завод радиоаппаратуры" | Method of determining point of fault in power transmission or communication line and device for realising said method |
RU2542674C1 (en) * | 2013-09-12 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Method of identification of faulty insulator |
US9483721B2 (en) * | 2012-11-26 | 2016-11-01 | U.S. Photonics, Inc. | Analysis of stimulus by RFID |
US20190227110A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Lindsey Manufacturing Co. | Insulator leakage current detector and method of detecting insulator leakage current |
RU2702961C2 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-14 | Андрей Степанович Дзюбин | Insulator breakdown indicator and insulator with such indicator |
-
2021
- 2021-07-12 RU RU2021120455A patent/RU2771083C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2207581C2 (en) * | 2001-04-17 | 2003-06-27 | Марийский государственный университет | Method determining state of line insulation of distribution networks and location of point of its failure |
RU2400765C2 (en) * | 2008-12-18 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Завод радиоаппаратуры" | Method of determining point of fault in power transmission or communication line and device for realising said method |
US9483721B2 (en) * | 2012-11-26 | 2016-11-01 | U.S. Photonics, Inc. | Analysis of stimulus by RFID |
RU2542674C1 (en) * | 2013-09-12 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Method of identification of faulty insulator |
US20190227110A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Lindsey Manufacturing Co. | Insulator leakage current detector and method of detecting insulator leakage current |
RU2702961C2 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-14 | Андрей Степанович Дзюбин | Insulator breakdown indicator and insulator with such indicator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111341069B (en) | Wisdom building site personnel safety real-time monitoring system | |
CN106652323A (en) | Distributed power transmission line outside force destroy proofing on-line monitoring system and monitoring method | |
CN103959026A (en) | System for monitoring electric supply lines | |
CN104485751B (en) | A kind of construction safety electricity consumption intelligence system and method thereof | |
US9405948B2 (en) | Method for monitoring the functioning of an RFID-based radio communication network in a spatially extensive area | |
CN101789160B (en) | Spacing false-entering prevention system for intelligent video transformer substation | |
KR100872398B1 (en) | Management system of electric power equipment using RFID | |
KR102380883B1 (en) | A Switchboard(High pressure board, Low pressure board, Distribution board) monitoring overheating and insulation abnormalities using temperature sensors and UHF sensors. | |
CN110702268B (en) | Cable temperature monitoring method and system applied to rail transit | |
CN110687330A (en) | Wireless intelligent electric meter and automatic connection method of circuit breaker | |
CN112072525A (en) | Grounding wire hanging method and device and storage medium | |
RU2771083C1 (en) | Method for monitoring the condition of insulators in hard-to-reach sections of a power line and a system for its implementation | |
KR102207181B1 (en) | Device for diagnosing breakdown of switchgear using energy harvesting, diagnosing breakdown of switchgear system comprising the same and operating method thereof | |
CN112491146A (en) | Electric cabinet monitoring system, method and device for coal mine underground coal mining machine | |
JP2005293600A (en) | Maintenance support system and its server | |
CN108663970B (en) | Electric power operation safety monitoring system | |
CN208334541U (en) | A kind of portable power distribution line fault positioner | |
KR102468546B1 (en) | Electric power supply apparatus management system for telegraph pole using IoT | |
CN214121269U (en) | Cable tunnel monitoring system | |
CN205247190U (en) | Intelligent building control system | |
JP6167085B2 (en) | Wireless measurement system, wireless sensor terminal, and device management method | |
CN115470938A (en) | Vehicle maintenance method and system | |
CN106559747A (en) | Side is stood firm position monitoring system and method | |
CN108152660A (en) | The distant combination system of one Remote Sensing 2 of power matching network fault location | |
CN205121626U (en) | Electric power emergency rescue system |