RU2795892C1 - Power line monitoring method - Google Patents

Power line monitoring method Download PDF

Info

Publication number
RU2795892C1
RU2795892C1 RU2021126090A RU2021126090A RU2795892C1 RU 2795892 C1 RU2795892 C1 RU 2795892C1 RU 2021126090 A RU2021126090 A RU 2021126090A RU 2021126090 A RU2021126090 A RU 2021126090A RU 2795892 C1 RU2795892 C1 RU 2795892C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controller
wire
data
line
information
Prior art date
Application number
RU2021126090A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Каверзин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор"
Application granted granted Critical
Publication of RU2795892C1 publication Critical patent/RU2795892C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: monitoring of power lines.
SUBSTANCE: remote control (monitoring) of wires of overhead power lines. Invention can be used to provide continuous and remote control, receipt and transmission of data on the state of overhead power lines to an information collection point (for example, a control room). The method includes the steps of: installing at least one autonomous non-invasive controller on at least one section of at least one wire of a power line, capable of autonomous data processing and wireless transmission of information. Round-the-clock control of data is carried out in a given time step. Information is transmitted in the form of digital values from at least one controller to a computer or a mobile device. Information is processed from at least one controller on a computer or on a mobile device. Allocate an emergency event in the network when the digital value changes more than 20% in one-time step. The type and causes of the alarm event and the wire section in which the alarm event occurred are determined.
EFFECT: increasing the accuracy of monitoring the condition of wires of power lines and providing the possibility of monitoring the state of wires of power lines in real time.
12 cl, 8 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области дистанционного контроля (мониторинга) проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) и может быть использовано для обеспечения непрерывного и дистанционного контроля, получения и передачи данных о состоянии ВЛ на пункт сбора информации (например, диспетчерский пункт).The invention relates to the field of remote control (monitoring) of wires of overhead power lines (VL) and can be used to provide continuous and remote control, receipt and transmission of data on the state of VL to an information collection point (for example, a control room).

Уровень техникиState of the art

В текущий момент контроль электроснабжения осуществляется либо за счет информации от потребителей (звонок, обращение к диспетчеру), либо через установку на подстанциях «трансформатора тока» ТТ, «трансформатора напряжения» ТК которые по проводу передают информацию на диспетчерский пульт или через электронные устройства в компьютерные программы. Установка ТТ или ТК требуют обязательного отключения напряжения, внесение изменения в схему электроустановки, проверки лабораторией на предмет отсутствия короткого замыкания, прокладку провода передачи данных, дополнительные габаритные и весовые ограничения.At the moment, power supply control is carried out either at the expense of information from consumers (a call, an appeal to the dispatcher), or through the installation at substations of a “current transformer” TT, “voltage transformer” TK, which transmit information by wire to the dispatcher console or through electronic devices to computer programs. The installation of a CT or TC requires mandatory power off, changes to the electrical installation circuit, laboratory checks for the absence of a short circuit, laying of a data transmission wire, additional overall and weight restrictions.

Из уровня техники известна интеллектуальная система мониторинга линий электропередач, состоящая из по меньшей мере одного, размещенного на проводе, контроллера и аппаратуры обработки данных, полученных с по меньшей мере одного контроллера. Контроллер, размещенный на проводе воздушной линии электропередачи, состоит из тороидальной разъемной катушки, в которой размещен датчик Холла в зазор тороидального магнитопроводящего материала. Передача данных осуществляется на отдельно стоящий блок, находящийся в радиусе 15 метров по ультракоротким волнам. Впоследствии отдельно расположенный блок посылает данные по средствам сотовой или спутниковой связи. https://www.gegridsolutions.com/multilin/catalog/fmc.htmFrom the prior art, an intelligent system for monitoring power lines is known, consisting of at least one controller placed on the wire and equipment for processing data received from at least one controller. The controller, placed on the wire of the overhead power line, consists of a toroidal split coil, in which the Hall sensor is placed in the gap of the toroidal magnetically conductive material. Data is transmitted to a stand-alone unit located within a radius of 15 meters via ultrashort waves. Subsequently, a separately located unit sends data via cellular or satellite communications. https://www.gegridsolutions.com/multilin/catalog/fmc.htm

Также из уровня техники известен бесконтактный способ контроля технического состояния контактной сети, заключающийся в оценке износа и провиса проводов по результатам их видеосъемки (патент РФ №2066645, опубл. 1996 г.). Основной недостаток данного способа - крайне низкая точность и достоверность получаемых оценок, обусловленных малым пространственным разрешением видеокамеры и зашумленностью формируемого изображения.Also, a non-contact method for monitoring the technical condition of the contact network is known from the prior art, which consists in assessing the wear and sag of wires based on the results of their video filming (RF patent No. 2066645, publ. 1996). The main disadvantage of this method is the extremely low accuracy and reliability of the estimates obtained, due to the low spatial resolution of the video camera and the noisiness of the generated image.

Наиболее близким аналогом заявленного технического решения является способ и система диагностики и удаленного мониторинга контактной сети железной дороги (RU 2444449, опубл. 10.03.2012). В известном техническом решении осуществляют сбор информации о состоянии элементов контактной сети, передачу собранной информации и осуществляют последующую оценку технического состояния элементов контактной сети. Сбор и передачу информации о состоянии элементов контактной сети осуществляют посредством блоков сбора и передачи информации СДУМ, стационарно размещаемых вдоль контактной сети по всей ее длине, при этом посредством расположенных в блоках датчиков непрерывно регистрируют акустические и вибрационные характеристики, характеристики изменения магнитного поля, температуру элементов контактной сети, измеренные значения передают по каналу радиосвязи в размещаемые на узловых станциях по всей длине контактной сети промежуточные концентраторы информации, которые обеспечивают сбор и анализ информации от датчиков блоков с последующей передачей данных в единый концентратор информации о состоянии элементов контактной сети железной дороги. Система диагностики и удаленного мониторинга контактной сети железной дороги включает размещенные на анкерных опорах контактной сети консоли, несущий трос, струны, контактный провод, грузокомпенсирующие устройства несущего троса и контактного провода и содержит датчики параметров технического состояния элементов контактной сети, причем на участках несущего троса и контактного провода, расположенных непосредственно за роликами блоков грузокомпенсирующих устройств и/или над гирляндами грузов грузокомпенсирующих устройств, которые размещены на анкерных опорах контактной сети, по всей длине контактной сети стационарно закреплены блоки сбора и передачи информации, при этом каждый блок сбора и передачи информации содержит комплект датчиков параметров технического состояния элементов контактной сети, включающий датчики виброакустики и вибродиагностики элементов контактной сети, датчик магнитного поля и датчик температуры, а также автономный источник питания, микропроцессорное устройство для первичной аналого-цифровой обработки информации с датчиков блока, устройство радиосвязи между блоком и размещаемым на узловой станции промежуточным концентратором информации СДУМ, который соединен посредством проводной и/или беспроводной связи с единым концентратором информации о состоянии элементов контактной сети железной дороги.The closest analogue of the claimed technical solution is a method and system for diagnosing and remote monitoring of the railway contact network (RU 2444449, publ. 10.03.2012). In a well-known technical solution, information is collected about the state of the elements of the contact network, the transmission of the collected information and a subsequent assessment of the technical condition of the elements of the contact network is carried out. The collection and transmission of information about the state of the elements of the contact network is carried out by means of blocks for collecting and transmitting information SDUM, permanently placed along the contact network along its entire length, while acoustic and vibration characteristics, characteristics of changes in the magnetic field, temperature of the elements of the contact are continuously recorded by means of sensors located in the blocks. network, the measured values are transmitted via a radio communication channel to intermediate information concentrators located at nodal stations along the entire length of the contact network, which provide the collection and analysis of information from the sensors of the units with subsequent transmission of data to a single concentrator of information on the state of the elements of the railway contact network. The system for diagnostics and remote monitoring of the railway contact network includes consoles placed on the anchor supports of the contact network, a carrier cable, strings, a contact wire, load-compensating devices for the carrier cable and contact wire and contains sensors for the technical condition parameters of the elements of the contact network, moreover, in sections of the carrier cable and contact wire wires located directly behind the rollers of blocks of load compensating devices and / or above the garlands of loads of load compensating devices, which are placed on the anchor supports of the contact network, blocks for collecting and transmitting information are permanently fixed along the entire length of the contact network, each block for collecting and transmitting information contains a set of sensors parameters of the technical condition of the elements of the contact network, including sensors for vibroacoustics and vibrodiagnostics of the elements of the contact network, a magnetic field sensor and a temperature sensor, as well as an autonomous power source, a microprocessor device for primary analog-to-digital processing of information from the sensors of the unit, a radio communication device between the unit and located on the nodal stations by an intermediate information concentrator SDUM, which is connected via wired and / or wireless communication with a single concentrator of information about the state of the elements of the contact network of the railway.

К недостаткам способа и системы следует отнести наличие источников питания, требующих обслуживания (замены), ограничение по стойкости к внешним воздействующим факторам (отрицательные температуры эксплуатации), сложность блока сбора и передачи информации и его высокая стоимость, высокая трудоемкость применения в условиях железнодорожного транспорта, отсутствие контроля натяжения контактного провода. При этом известное техническое решение не позволяет оперативно оценить усилие натяжения проводов и тросов контактной сети.The disadvantages of the method and system include the presence of power sources that require maintenance (replacement), limited resistance to external influencing factors (negative operating temperatures), the complexity of the block for collecting and transmitting information and its high cost, high labor intensity of use in railway transport, lack of tension control of the contact wire. At the same time, the known technical solution does not allow to quickly evaluate the tension force of the wires and cables of the contact network.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание способа диагностики и удаленного мониторинга состояний проводов воздушных линий электропередачи, контроллера и системы на его основе, позволяющих в режиме реального времени в непрерывном автоматическом режиме надежно и быстро осуществлять контроль состояний проводов воздушных линий электропередачи.The technical task of the invention is to create a method for diagnosing and remotely monitoring the states of wires of overhead power lines, a controller and a system based on it, allowing in real time in a continuous automatic mode to reliably and quickly monitor the states of wires of overhead power lines.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение достоверности информации о состоянии проводов линий электропередач, обеспечение возможности контроля состояния проводов линий электропередач в режиме реального времени.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of information about the state of wires of power lines, providing the possibility of monitoring the state of wires of power lines in real time.

Согласно изобретению, техническая задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ мониторинга линии электропередачи включает этапы, на которых: устанавливают на по меньшей мере одну секцию по меньшей мере одного провода линии электропередачи по меньшей мере один автономный неинвазивный контроллер, выполненный с возможностью автономной обработкой данных и беспроводной передачи информации, осуществляют круглосуточный контроль данных в задаваемом временном шаге, осуществляют передачу информации в виде цифровых значений с по меньшей мере одного контроллера на ЭВМ или мобильное устройство, обрабатывают информацию с по меньшей мере одного контроллера на ЭВМ или на мобильном устройстве, выделяют аварийное событие в сети при изменении цифрового значения свыше 20% за один временной шаг, определяют тип и причины аварийного события, и секцию провода в которой произошло аварийное событие.According to the invention, the technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of monitoring a power line includes the steps at which: at least one autonomous non-invasive controller is installed on at least one section of at least one wire of a power line, made with the possibility of autonomous data processing and wireless transmission of information, carry out round-the-clock data monitoring in a specified time step, transfer information in the form of digital values from at least one controller to a computer or mobile device, process information from at least one controller to a computer or mobile device device, allocate an emergency event in the network when the digital value changes more than 20% in one time step, determine the type and causes of the emergency event, and the wire section in which the emergency event occurred.

В частном случае реализации заявленного технического решения тип аварийного события определяют по библиотеке событий, сформированной по данным с контроллеров на линии и аналогичных аномальных скачков с контроллеров, расположенных на других линях с последующим подтверждением реальной аварии.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the type of emergency event is determined by the library of events generated from data from controllers on the line and similar anomalous surges from controllers located on other lines, followed by confirmation of a real accident.

В частном случае реализации заявленного технического решения дополнительно рассчитывают время восстановления энергоснабжения, с учетом регламентных сроков устранения конкретного аварийного случая, при этом учитывают информацию с геоинформационных систем о местонахождении аварийной бригады, определяют время прибытия аварийной бригады к аварийному участку с учетом онлайн сервисов навигационного движения автотранспорта и загруженности автомобильных дорог.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the time for restoring power supply is additionally calculated, taking into account the scheduled deadlines for eliminating a specific emergency, while taking into account information from geographic information systems about the location of the emergency team, determining the time of arrival of the emergency team to the emergency site, taking into account online services of navigation traffic and traffic congestion.

В частном случае реализации заявленного технического решения используют контроллер, содержащий корпус, выполненный с механизмом обхвата провода, внутри которого размещен датчик Холла, соединений электрически с микропроцессором, при этом микропроцессор соединен с блоком передачи данных и с блоком хранения данных, причем контроллер снабжен элементом питания, выполненным с возможностью обеспечения электропитанием, входящих в контроллер, упомянутых компонентов через систему распределения и управления питанием, и микропроцессор выполнен с возможностью управления работой контроллера, конвертирования аналогового сигнала от датчика Холла в цифровой, упаковки полученных данных в протоколы беспроводной передачи данных и системы хранения информации.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, a controller is used, containing a housing made with a wire wrapping mechanism, inside which a Hall sensor is placed, electrically connected to a microprocessor, while the microprocessor is connected to a data transmission unit and to a data storage unit, and the controller is equipped with a battery, configured to provide power to the controller, the said components through the power distribution and management system, and the microprocessor is configured to control the operation of the controller, convert the analog signal from the Hall sensor into digital, pack the received data into wireless data transmission protocols and information storage systems.

В частном случае реализации заявленного технического решения используют контроллер, содержащий корпус, снабженный механизмом обхвата провода, выполненного в виде подпружиненных лепестков, при этом лепестки ориентированы друг на друга и выполнены с возможностью обхвата провода в момент их закрытия.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, a controller is used, containing a housing equipped with a wire wrapping mechanism made in the form of spring-loaded petals, while the petals are oriented towards each other and are configured to wrap around the wire at the moment they are closed.

В частном случае реализации заявленного технического решения используют корпус контроллера, выполненный из материала, прозрачного для электроволн.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, a controller case is used, made of a material transparent to electric waves.

В частном случае реализации заявленного технического решения контроллер устанавливают на линии электропередачи в начале и в конце линии, а также после каждой отпайки достигается секционировании линии и становиться возможным определить место аварийного участка.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the controller is installed on the power line at the beginning and at the end of the line, and after each tapping, the sectioning of the line is achieved and it becomes possible to determine the location of the emergency section.

В частном случае реализации заявленного технического решения устанавливают три контроллера на участок линии электропередач трехфазного электроснабжения, по одному контроллеру на провод.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, three controllers are installed on a section of a three-phase power supply line, one controller per wire.

В частном случае реализации заявленного технического решения устанавливают два контроллера на участок линии электропередач двухфазного электроснабжения, по одному контроллеру на провод.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, two controllers are installed on a section of a two-phase power supply line, one controller per wire.

В частном случае реализации заявленного технического решения размещают контроллер на проводе воздушной линии электропередачи посредством беспилотного летательного аппарата.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the controller is placed on the wire of an overhead power line by means of an unmanned aerial vehicle.

В частном случае реализации заявленного технического решения размещают контроллер на проводе воздушной линии электропередачи посредством диэлектрической штанги.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the controller is placed on the wire of an overhead power line by means of a dielectric rod.

В частном случае реализации заявленного технического решения осуществляют передачу данных посредством протокола «интернет вещей», например, LoRa, NBIoT, XNB.In a particular case, implementations of the claimed technical solution carry out data transfer via the Internet of Things protocol, for example, LoRa, NBIoT, XNB.

Краткое описание чертежей Детали, признаки, а также преимущества настоящего технического решения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленной полезной модели с использованием чертежей, на которых показано:Brief description of the drawings Details, features, and advantages of the present technical solution follow from the following description of the embodiments of the claimed utility model using the drawings, which show:

Фиг. 1 - принципиальная блок-схема автономного неинвазивного контроллера электрического тока в проводах линий электропередачи.Fig. 1 is a schematic block diagram of a stand-alone non-invasive electric current controller in power line wires.

Фиг. 2 - общий вид автономного неинвазивного контроллера электрического тока в проводах линий электропередачи контроллера на проводе воздушной линии электропередачи.Fig. 2 is a general view of an autonomous non-invasive controller of electric current in the wires of power lines of the controller on the wire of an overhead power line.

Фиг. 3 - общий вид автономного неинвазивного контроллера и способ доставки на провод линии электропередачи с помощью диэлектрической штанги.Fig. 3 is a general view of an autonomous non-invasive controller and a method of delivery to a power line wire using a dielectric rod.

Фиг. 4 - механизм обхвата провода контроллера при доставке на провод линии электропередачи с помощью диэлектрической штанги приспособления типа «капкан».Fig. 4 - the mechanism for wrapping the controller wire when delivered to the power line wire with the help of a dielectric rod of a "trap" device.

Фиг. 5 - пример схемы с одним контроллером, установленным на одном проводе.Fig. 5 is an example of a circuit with one controller installed on one wire.

Фиг. 6 - пример схемы с множеством контроллеров на одном проводе линии электропередачи.Fig. 6 is an example of a circuit with multiple controllers on a single power line wire.

Фиг. 7 - алгоритм математических вычислений.Fig. 7 - algorithm of mathematical calculations.

Фиг. 8 - алгоритм обучения системы.Fig. 8 - system learning algorithm.

На фигурах цифрами обозначены следующие конструктивные элементы: 1 - датчик Холла; 2 - блок хранения данных; 3 - микропроцессор; 4 - система распределения и управления питанием; 5 - элемент питания; 6 - контроллер; 7 - провод воздушной линии электропередачи; 8 - диэлектрическая штанга; 9 - гондола; 10 - одинарный лепесток; 11 - двойной лепесток; 12 - зацепы лепестков; 13 - пусковая деталь; 14 - толкатель; 15 - блок передачи данных; 16 - расположение контроллеров на проводах, пример аварийного события: обрыв трех проводов и падение проводов на землю или падение дерева на три провода; 17 - расположение контроллеров на проводах; 18 - расположение контроллеров на проводах; 19 - расположение контроллеров на проводах.In the figures, the following structural elements are indicated by numbers: 1 - Hall sensor; 2 - data storage unit; 3 - microprocessor; 4 - power distribution and management system; 5 - battery; 6 - controller; 7 - wire of an overhead power line; 8 - dielectric rod; 9 - gondola; 10 - single petal; 11 - double petal; 12 - petal hooks; 13 - starting part; 14 - pusher; 15 - data transmission unit; 16 - arrangement of controllers on wires, an example of an emergency event: a break in three wires and a wire falling to the ground or a tree falling on three wires; 17 - arrangement of controllers on wires; 18 - arrangement of controllers on wires; 19 - the location of the controllers on the wires.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Способ диагностики и удаленного мониторинга состояний проводов воздушных линий электропередачи реализован при помощи контроллера, позволяющего в режиме реального времени в непрерывном автоматическом режиме надежно и быстро осуществлять контроль состояний проводов воздушных линий электропередачи.The method for diagnosing and remotely monitoring the states of wires of overhead power lines is implemented using a controller that allows real-time, continuous automatic mode to reliably and quickly monitor the states of wires of overhead power lines.

Контроллер, согласно способу, устанавливают на по меньшей мере одну секцию по меньшей мере одного провода линии электропередачи по меньшей мере один автономный неинвазивный контроллер. Контроллер выполнен с возможностью автономной обработкой данных и беспроводной передачи информации. Посредством контроллера осуществляют круглосуточный контроль данных в задаваемом временном шаге и осуществляют передачу информации в виде цифровых значений с по меньшей мере одного контроллера на ЭВМ или мобильное устройство.The controller, according to the method, is installed on at least one section of at least one wire of the power line, at least one autonomous non-invasive controller. The controller is configured for autonomous data processing and wireless transmission of information. By means of the controller, round-the-clock data control is carried out in a given time step and information is transmitted in the form of digital values from at least one controller to a computer or a mobile device.

При установленном минимальном числе контроллеров (Фиг. 5) - один контроллер на один провод (три контроллера при трехфазном и два контроллера при двухфазном электроснабжении) в случае отключений или аварийных режимов в сети электроснабжения на смартфон, планшет или стационарный компьютер будет приходить уведомление о событии на линии, ограниченный прогноз вероятных причин и возможное расчетное время восстановления энергоснабжения (время рассчитывается по регламентным срокам).With the minimum number of controllers set (Fig. 5) - one controller per wire (three controllers for three-phase and two controllers for two-phase power supply), in the event of power outages or emergency modes in the power supply network, a smartphone, tablet or desktop computer will receive an event notification on lines, a limited forecast of probable causes and a possible estimated time for restoration of power supply (time is calculated according to the scheduled dates).

Уведомление будет содержать время события, место фиксации события, расчетное время устранения события в случае отключения электроснабжения.The notification will contain the time of the event, the place where the event was fixed, and the estimated time to eliminate the event in the event of a power outage.

Расчеты времени и вероятность причин проводит компьютерная программа.Calculations of time and probability of causes are carried out by a computer program.

Чем больше установлено контроллеров на линию (Фиг. 6) тем более точный прогноз причин и определение места события. Этот достигается за счет того, что каждый контроллер автономен в сборе данных и фиксирует данные по точке своего нахождения на линии.The more controllers are installed on the line (Fig. 6), the more accurate the prediction of the causes and the location of the event. This is achieved due to the fact that each controller is autonomous in collecting data and captures data according to the point of its location on the line.

Точка нахождения контроллера «е-Sensor» на линии обозначается в геоинформационных системах. По данным с каждого контроллера можно определить проблемный участок.The location point of the "e-Sensor" controller on the line is indicated in geographic information systems. According to the data from each controller, you can determine the problem area.

Данные с каждого прибора обрабатывает компьютерная программа и за счет алгоритмов дает прогнозы по причинам аварии и месту предполагаемого повреждения. Располагая контроллеры (Фиг. 5) на линии электропередачи в начале и в конце линии, а также после каждой отпайки достигается секционировании линии и становиться возможным определить место аварийного участка.The data from each device is processed by a computer program and, using algorithms, makes predictions on the causes of the accident and the location of the alleged damage. By placing the controllers (Fig. 5) on the power line at the beginning and at the end of the line, as well as after each tap, sectioning of the line is achieved and it becomes possible to determine the location of the emergency section.

Анализируя данные с каждого контроллера, расположенного на одной линии электропередачи используя формулы электрофизики и математический анализ рассчитывается вероятность причины аварийного события (однофазное замыкание на замелю, межфазное замыкание, перекрытие всех трех фаз и т.д.) и секция в которой произошло аварийное событие. Дополнив информацию с геоинформационных систем о местонахождении аварийной бригады, времени которое потребуется бригаде добраться до аварийного сегмента и заложив в программу данные по регламентным срокам устранения аварии рассчитывается время восстановления энергоснабжения. Расчетное время может быть отправлено по средствам интернет в программные комплексы различных служб, ведомств или потребителей, подписавшихся на информирование.Analyzing the data from each controller located on the same power line using the formulas of electrophysics and mathematical analysis, the probability of the cause of the emergency event is calculated (single-phase short circuit on the ground, phase-to-phase short circuit, overlap of all three phases, etc.) and the section in which the emergency event occurred. By supplementing the information from geographic information systems about the location of the emergency team, the time it takes for the team to reach the emergency segment, and by putting data on the scheduled time for eliminating the accident into the program, the time to restore power supply is calculated. The estimated time can be sent via the Internet to the software systems of various services, departments or consumers who have subscribed to informing.

Например, контроллеры размещены на фазах «А», «Б», «С» (фиг. 5) в нормальном состоянии электросети (отсутствуют аварии или критические режимы) на протяжении суток собирают и передают значения.For example, controllers are placed on phases "A", "B", "C" (Fig. 5) in the normal state of the power grid (there are no accidents or critical modes) during the day they collect and transmit values.

«А» - 22, 23, 24"A" - 22, 23, 24

«Б» - 21, 22, 23"B" - 21, 22, 23

«С» - 23, 24, 25"C" - 23, 24, 25

В течении месяца без аварий и критических режимов диапазон показаний расширился и было зафиксировано минимальное значение 16, максимальное значение 28. Изменение показаний имело шаг в одну единицу времени, то есть, при контроле данных каждые 10 секунд значение изменялось лишь на 1-но значение.Within a month without accidents and critical modes, the range of readings expanded and the minimum value was 16, the maximum value was 28. The change in readings had a step of one unit of time, that is, when monitoring data every 10 seconds, the value changed only by 1 value.

08:30:23-1908:30:23-19

08:30:33-2008:30:33-20

08:30:43-2008:30:43-20

08:30:53-2108:30:53-21

08:31:03-2208:31:03-22

08:31:13-2308:31:13-23

При расположении контроллеров как по казано на Фиг. 5 в случае трехфазного короткого замыкания справа от контроллеров (обрыв трех проводов и падение проводов на землю или падение дерева на три провода), например в 08:35:50 показания у контроллеров будут следующие:With the controllers positioned as shown in Fig. 5 in case of a three-phase short circuit to the right of the controllers (breakage of three wires and a wire falling to the ground or a tree falling on three wires), for example, at 08:35:50, the readings from the controllers will be as follows:

Figure 00000001
Figure 00000001

При расположении контроллеров «е-Sensor» как по казано на Фиг. 5 в случае однофазного замыкания на землю справа от контроллеров (обрыв провода «А» и падение его на землю), например в 08:35:50 показания у контроллеров будут следующие:With the arrangement of the e-Sensor controllers as shown in Fig. 5 in case of a single-phase ground fault to the right of the controllers (wire breakage “A” and its fall to the ground), for example, at 08:35:50, the controllers will have the following readings:

Figure 00000002
Figure 00000002

Превышение значения свыше 20% за один временной шаг, для компьютерной программы, введено как аномальное событие в сети. Установленный в контроллерах микропроцессор и компьютерная программа по данному событию отправляет сигнал о событии и данные в центр обработки данных. В центре обработки данных, используя библиотеку событий, компьютерная программа определяет, какое из возможных событий на линии могло произойти. Используя линейные уравнения по данным с контроллеров на линии и аналогичные аномальные скачки с приборов других линий с последующим подтверждением реальной аварии, рассчитывается вероятность одного или другого события именно для данной линии. После чего формируется сигнал для специалистов ведущих оперативное наблюдение за линией. Используя геоданные местонахождения выездной бригады, нормативы на устранения подобного вида аварий, онлайн сервисы навигационного движения автотранспорта и среднего времени перерыва энергоснабжения при подобной аварии на данной линии компьютерная программа сложив время и сравнив со средним значением перерывов посылает шаблонированное сообщение потребителям запитанным от данной линии (Фиг. 5 обозначен «Потребитель/низкая сторона»), об аварии на линии и предполагаемом времени ее устранения.Exceeding the value of more than 20% in one time step, for a computer program, is introduced as an anomalous event in the network. The microprocessor installed in the controllers and the computer program on this event sends an event signal and data to the data processing center. In the data center, using the event library, a computer program determines which of the possible events on the line could occur. Using linear equations based on data from controllers on the line and similar anomalous jumps from devices of other lines, followed by confirmation of a real accident, the probability of one or another event is calculated for this particular line. After that, a signal is generated for specialists conducting operational monitoring of the line. Using the geodata of the location of the mobile team, the standards for eliminating this type of accidents, online services for the navigation of vehicles and the average time of a power outage in case of a similar accident on a given line, the computer program, adding up the time and comparing it with the average value of the breaks, sends a templated message to consumers powered by this line (Fig. 5 is marked "Consumer/low side"), about the line failure and the estimated time of its elimination.

Полученную с по меньшей мере одного контроллера информацию обрабатывают на ЭВМ или на мобильном устройстве. При этом выделяют аварийное событие в сети при изменении цифрового значения свыше 20% за один временной шаг и определяют тип и причины аварийного события, и секцию провода в которой произошло аварийное событие.The information received from at least one controller is processed on a computer or on a mobile device. At the same time, an emergency event is isolated in the network when the digital value changes more than 20% in one time step and the type and causes of the emergency event are determined, and the wire section in which the emergency event occurred.

Тип аварийного события определяют по библиотеке событий, сформированной по данным с контроллеров на линии и аналогичных аномальных скачков с контроллеров, расположенных на других линях с последующим подтверждением реальной аварии.The type of an emergency event is determined by the library of events generated from the data from the controllers on the line and similar anomalous jumps from the controllers located on other lines, followed by confirmation of a real accident.

При расположении контроллеров как по казано на Фиг. 6 в случае трехфазного короткого замыкания вниз от контроллеров (16), обрыв трех проводов и падение проводов на землю или падение дерева на три провода, например в 08:35:50 показания у контроллеров будут следующие:With the controllers positioned as shown in Fig. 6 in the event of a three-phase short circuit down from the controllers (16), a break in three wires and a wire falling to the ground or a tree falling on three wires, for example at 08:35:50 the readings from the controllers will be as follows:

Figure 00000003
Figure 00000003

Превышение значения свыше 20% за один временной шаг, для компьютерной программы введено, как аномальное событие в сети. Установленный в контроллерах микропроцессор и компьютерная программа по данному событию отправляет сигнал о событии и данные в центр обработки данных. Где, используя библиотеку событий, геопозицию точек установленных контроллеров компьютерная программа определяет, какое из возможных событий на линии могло произойти. Используя линейные уравнения по данным с контроллеров на линии, плюс аналогичные аномальные скачки у приборов других линий с последующим подтверждением реальной аварии, рассчитывается вероятность одного или другого события именно для данной линии. После чего формируется сигнал для специалистов ведущих оперативное наблюдение за линией с указанием геоданных проблемного участка. Используя геоданные местонахождения выездной бригады, нормативы на устранения подобного вида аварий, онлайн сервисы навигационного движения автотранспорта и среднее время перерыва энергоснабжения при подобной аварии на данной линии компьютерная программа сложив время и сравнив со средним значением перерывов посылает шаблонированное сообщение потребителям запитанным от данной линии, об аварии на линии и предполагаемом времени ее устранения.Exceeding the value of more than 20% in one time step, for a computer program, is entered as an anomalous event in the network. The microprocessor installed in the controllers and the computer program on this event sends an event signal and data to the data processing center. Where, using the event library, the computer program determines which of the possible events on the line could occur by the geolocation of the points of the installed controllers. Using linear equations according to the data from the controllers on the line, plus similar anomalous jumps in devices of other lines, followed by confirmation of a real accident, the probability of one or another event is calculated for this particular line. After that, a signal is generated for specialists conducting operational monitoring of the line, indicating the geodata of the problem area. Using the geodata of the location of the mobile team, the regulations for eliminating this type of accident, online services for the navigation of vehicles and the average time of a power outage in case of a similar accident on a given line, the computer program, adding up the time and comparing it with the average value of the breaks, sends a template message to consumers powered by this line, about the accident on the line and the estimated time of its elimination.

После определения типа и места аварийного события дополнительно рассчитывают время восстановления энергоснабжения, при этом учитывают регламентные сроки устранения конкретного аварийного случая, а также учитывают информацию с геоинформационных систем о местонахождении аварийной бригады, определяют время прибытия аварийной бригады к аварийному участку с учетом онлайн сервисов навигационного движения автотранспорта и загруженности автомобильных дорог.After determining the type and location of the emergency event, the time for restoring power supply is additionally calculated, while taking into account the scheduled deadlines for eliminating a specific emergency, as well as taking into account information from geographic information systems about the location of the emergency team, determining the time of arrival of the emergency team to the emergency site, taking into account online services of navigation traffic of vehicles and traffic congestion.

Особенностью системы мониторинга электроснабжения на основе контроллеров в том, что:A feature of the power supply monitoring system based on controllers is that:

- не требуется отключения линий электропередачи, ни для контроллеров, ни для приемо-передающих устройств;- it is not required to disconnect power lines, neither for controllers, nor for transceivers;

- не требуется внесения изменений в существующие схемы электроснабжения, так как нет разрывов (сбор данных идет неинвазивным методом, а передача с помощью элемента питания (аккумулятора, заряжаемого от электромагнитного поля) на борту контроллера);- there is no need to make changes to the existing power supply schemes, since there are no gaps (data collection is non-invasive, and transmission using a battery (battery charged from an electromagnetic field) on board the controller);

- данные с каждого контроллера поступают в цифровом виде. Это позволяет включать приборы в компьютерные программные и компьютерные комплексы без участия человека или дополнительного оператора;- data from each controller is received in digital form. This allows you to include devices in computer software and computer systems without the participation of a person or an additional operator;

- обеспечена непрерывность потока данных по временной шкале (без временного провала в сборе данных, даже в моменте аварии или после аварийного события происходит сбор данных);- the continuity of the data flow on the time scale is ensured (without a temporary gap in data collection, even at the moment of an accident or after an emergency event, data is collected);

- цифровой формат данных позволяет применять математические алгоритмы, для расчета вероятности («искусственный интеллект») аварийного события путем разметки состоявшегося события на основе реальных событий («машинное обучение»);- digital data format allows the use of mathematical algorithms to calculate the probability ("artificial intelligence") of an emergency event by marking the event on the basis of real events ("machine learning");

- возможно применение компьютерных программ сторонних разработчиков с информирование через различные виду уведомлений на смартфоны/планшеты не подвергая систему электроснабжения риску компьютерных атак.- it is possible to use computer programs of third-party developers with information through various types of notifications on smartphones / tablets without exposing the power supply system to the risk of computer attacks.

Ниже по тексту описания приведен пример алгоритмов для расчета вероятности («искусственный интеллект») аварийного события путем разметки состоявшегося события на основе реальных событий («машинное обучение»):Below in the text of the description is an example of algorithms for calculating the probability (“artificial intelligence”) of an emergency event by marking an event that has taken place based on real events (“machine learning”):

Время восстановления - среднее арифметическое всех событий аварийного отключения и времени устранения аварии на линииRecovery time - the arithmetic average of all emergency shutdown events and the time to clear a line fault

Figure 00000004
Figure 00000004

где t1 - разница между временем включения тока после аварийного события и временем обнуления тока по аварийному событию номер 1,where t 1 is the difference between the time the current is turned on after the emergency event and the time the current is reset to zero according to the emergency event number 1,

n - число аварийных событий.n is the number of emergency events.

Определение вероятности аварийного события по данным приборов на основе разности данных между двух измерений можно провести с помощью «сверхточных систем»/«нейросетей»/«машинное обучение».Determining the probability of an emergency event from instrument data based on the difference in data between two measurements can be carried out using “high-precision systems” / “neural networks” / “machine learning”.

Входные данные - разница показаний между двумя последовательными значениями превышающая, например 20%, хотя бы в одном из приборов.Input data - the difference in readings between two consecutive values exceeding, for example, 20%, at least in one of the devices.

Так как единое время и единые отрезки между измерениями значений, то каждый прибор имеет свою разницу по тому же отрезку времени. Выставляя веса-связи по каждому из вариантов аварийного события (однофазное замыкание на землю, межфазное замыкание всех трех фаз, замыкание двух фаз на землю и т.д.) прописывается скрытый слой - варианты аварийных событий.Since there is a single time and single intervals between the measurements of values, each device has its own difference in the same period of time. By setting weight-links for each of the options for an emergency event (single-phase ground fault, inter-phase fault of all three phases, two-phase fault to ground, etc.), a hidden layer is prescribed - options for emergency events.

При обучении системы с каждым циклом аварийных событий и подтверждением реальных действий регулируются веса-связи. Для того, чтобы на выходном слое получать результат - прогноз произошедшего аварийного события.When training the system, with each cycle of emergency events and confirmation of real actions, weight-links are adjusted. In order to get the result at the output layer - a forecast of the occurred emergency event.

Чем больше приборов на линии, тем больше входных данных и более точный прогноз. По мере установки приборов на линии и рассмотрении различных физических процессов в проводах линий электропередачи при аварийных событиях, возможно в том числе и двух, трех, четырех слойные варианты построения вычислений.The more devices on the line, the more input data and more accurate forecast. As devices are installed on the line and various physical processes are considered in the wires of power lines during emergency events, it is possible, including two, three, four-layer options for constructing calculations.

Способ диагностики и удаленного мониторинга состояний проводов воздушных линий электропередачи реализован при помощи контроллера, содержащего корпус, выполненный с механизмом обхвата провода, внутри которого размещен датчик Холла, соединений электрически с микропроцессором, при этом микропроцессор соединен с блоком передачи данных и с блоком хранения данных, причем контроллер снабжен элементом питания, выполненным с возможностью обеспечения электропитанием, входящих в контроллер, упомянутых компонентов через систему распределения и управления питанием, и микропроцессор выполнен с возможностью управления работой контроллера, конвертирования аналогового сигнала от датчика Холла в цифровой, упаковки полученных данных в протоколы беспроводной передачи данных и системы хранения информации.A method for diagnosing and remotely monitoring the states of wires of overhead power lines is implemented using a controller containing a housing made with a wire wrapping mechanism, inside which a Hall sensor is placed, electrically connected to a microprocessor, while the microprocessor is connected to a data transmission unit and a data storage unit, moreover the controller is equipped with a battery capable of providing power to the above-mentioned components included in the controller through the power distribution and management system, and the microprocessor is configured to control the operation of the controller, convert the analog signal from the Hall sensor to digital, and pack the received data into wireless data transmission protocols and information storage systems.

В заявленном способе используется автономный неинвазивный контроллер электрического тока, расположенный на проводах воздушных линий электропередачи. Контроллер выполнен с передачей данных беспроводным способом состоит из микропроцессора (3), соединенного электрической цепью с датчиком Холла (1). Микропроцессор (3) также электрической цепью соединен с блоком (2) хранения данных и с блоком передачи данных (15). Все элементы контроллера: датчик Холла (1), микропроцессор (3), элемент питания (5), блок (15) передачи данных, система (4) распределения и управления питанием, элемент питания (5), а также блок (2) хранения данных - расположены на интегральной схеме и размещены в корпусе контроллера (6). Электропитание контроллера (6) и входящих в него блока (15) передачи данных (модема протокола «интернет вещей»), блока (2) хранения данных, микропроцессора (3), датчика (1) Холла, осуществляется от элемента питания через систему распределения и управления питанием (4), выполненную с возможностью подачи, отключения тока элементам прибора (датчику Холла (1), блоку (15) передачи данных и блоку (2) хранения данных) в параметрах необходимых для каждого прибора, а также с возможностью контроля остаточной емкости элемента питания (5) и его зарядом.In the claimed method, an autonomous non-invasive electric current controller is used, located on the wires of overhead power lines. The controller is made with wireless data transmission and consists of a microprocessor (3) connected by an electrical circuit to a Hall sensor (1). The microprocessor (3) is also connected by an electrical circuit to the data storage unit (2) and to the data transmission unit (15). All controller elements: Hall sensor (1), microprocessor (3), battery (5), data transmission unit (15), power distribution and management system (4), battery (5), and storage unit (2) data - located on the integrated circuit and placed in the controller housing (6). The power supply of the controller (6) and its constituent data transmission unit (15) (internet of things protocol modem), data storage unit (2), microprocessor (3), Hall sensor (1) is supplied from the battery through the distribution system and power control (4), made with the ability to supply, turn off the current to the elements of the device (Hall sensor (1), data transmission unit (15) and data storage unit (2) in the parameters required for each device, as well as with the ability to control the residual capacity battery (5) and its charge.

Элемент питания в варианте реализации заявленного технического решения может быть выполнен в виде емкостного аккумулятора, или аккумулятора с подзарядкой от электромагнитного поля провода (7) линии электропередачи. Блок (15) передачи данных реализован на протоколе «интернет вещей», например, LoRa, NBIoT, XNB. Блок (2) хранения данных выполнен в виде компьютерной памяти или кэш-памяти. Для закрепления контроллера на проводе линии электропередачи используется корпус-крепеж, который обеспечивает электроволновую прозрачность, постоянное расстояние от проводника до датчика Холла и безопасное крепление без разрыва линии ЛЭП.The battery in the embodiment of the claimed technical solution can be made in the form of a capacitive battery, or a battery recharged from the electromagnetic field of the wire (7) of the power line. The data transmission unit (15) is implemented on the Internet of Things protocol, for example, LoRa, NBIoT, XNB. Block (2) data storage is made in the form of computer memory or cache memory. To fix the controller on the power line wire, a fastener case is used, which provides electric wave transparency, a constant distance from the conductor to the Hall sensor and safe fastening without breaking the power line.

В варианте реализации настоящего изобретения контроллер устанавливают на линии электропередачи в начале и в конце линии, а также после каждой отпайки достигается секционировании линии и становиться возможным определить место аварийного участка.In an embodiment of the present invention, the controller is installed on the power line at the beginning and at the end of the line, and after each tapping, sectioning of the line is achieved and it becomes possible to determine the location of the emergency section.

В варианте реализации настоящего изобретения устанавливают три контроллера на участок линии электропередач трехфазного электроснабжения, по одному контроллеру на провод.In an embodiment of the present invention, three controllers are installed on a section of a three-phase power supply line, one controller per wire.

В варианте реализации настоящего изобретения устанавливают два контроллера на участок линии электропередач двухфазного электроснабжения, по одному контроллеру на провод.In an embodiment of the present invention, two controllers are installed on a section of a two-phase power supply line, one controller per wire.

В варианте реализации настоящего изобретения размещают контроллер на проводе воздушной линии электропередачи посредством беспилотного летательного аппарата.In an embodiment of the present invention, the controller is placed on the wire of an overhead power line by means of an unmanned aerial vehicle.

В варианте реализации настоящего изобретения размещают контроллер на проводе воздушной линии электропередачи посредством диэлектрической штанги. С помощью диэлектрической штанги (8) оператор поднимает гондолу (9) в которой находится контроллер (6) до касания с проводом (7) воздушной линии электропередачи. Для этого контроллер (6) вставлен нижней частью в гондолу (9). Гондола (9) доставки на провод с помощью резьбового соединения закреплена на стандартной диэлектрической штанге (8).In an embodiment of the present invention, the controller is placed on an overhead power line wire by means of a dielectric rod. Using a dielectric rod (8), the operator raises the gondola (9) in which the controller (6) is located until it touches the wire (7) of the overhead power line. To do this, the controller (6) is inserted into the gondola (9) with its bottom part. The gondola (9) for delivery to the wire is fixed on a standard dielectric rod (8) by means of a threaded connection.

Для фиксации контроллера (6) на проводе (7) воздушной линии электропередачи контроллер снабжен механизмом обхвата провода (7). Механизмом обхвата провода выполнен в виде лепестков, размещенных на корпусе контроллера. Лепестки размещены по краям поверхности корпуса контроллера, ориентированной к проводу (7) линии электропередач. При этом с одного края поверхности корпуса расположен двойной (11) лепесток, а с другого края -одинарный (10). Лепестки (10 и 11) ориентированы друг на друга таким образом, чтобы в момент их закрытия они обхватывали провод (7), при этом одинарный лепесток (10) входил в зазор между лепестками двойного лепестка (11).To fix the controller (6) on the wire (7) of the overhead power line, the controller is equipped with a wire wrapping mechanism (7). The wire wrapping mechanism is made in the form of petals placed on the controller case. The petals are placed along the edges of the surface of the controller housing, oriented to the wire (7) of the power line. At the same time, a double (11) petal is located on one edge of the body surface, and a single one (10) is located on the other edge. The petals (10 and 11) are oriented towards each other in such a way that at the moment of their closing they wrap around the wire (7), while the single petal (10) enters the gap between the petals of the double petal (11).

Лепестки (10 и 11), выполнены подпружиненными. В качестве пружины для зажима провода используется пружина кручения (1). Плечи пружин фиксируются в отверстии в корпусе ложемента и лепестках. Двойные и одинарные лепестки захватываются двумя зацепами (12). К зацепам (12) с возможностью взаимодействия с ними подведен толкатель (14), который соединен с пусковой деталью (13), размещенной на корпусе контроллера.Petals (10 and 11) are spring-loaded. The torsion spring (1) is used as the spring for clamping the wire. The arms of the springs are fixed in the hole in the body of the lodgment and petals. Double and single petals are captured by two hooks (12). A pusher (14) is connected to the hooks (12) with the possibility of interacting with them, which is connected to the starting part (13) located on the controller housing.

Пусковая деталь (13) при давлении от провода линии электропередачи в момент установки контроллера на провод (7) начинает вращаться и тянет за собой толкатель (14). Толкатель толкает зацепы (12), которые в свою очередь высвобождают двойной (11) и одинарный (10) подпружиненные лепестки.The starting part (13) under pressure from the wire of the power line at the moment the controller is installed on the wire (7) starts to rotate and pulls the pusher (14). The pusher pushes the hooks (12), which in turn release the double (11) and single (10) spring-loaded petals.

Контроллер по настоящему изобретению в отличие от известных аналогов не использует в своей конструкции тороидальную катушку за счет применения микропроцессора в самом приборе и компьютерной программы становиться возможным изменять частотную характеристику сбора информации для снятия данных с электромагнитного поля проводника тока (провода). Также позволяет отказаться от тороидальной катушки в конструкции контроллера размещение датчика Холла на постоянном расстоянии относительно провода. Реализовано в конструкции прибора и его креплении на провод.The controller of the present invention, unlike the known analogs, does not use a toroidal coil in its design, due to the use of a microprocessor in the device itself and a computer program, it becomes possible to change the frequency response of collecting information to take data from the electromagnetic field of the current conductor (wire). It also allows you to abandon the toroidal coil in the controller design by placing the Hall sensor at a constant distance relative to the wire. Implemented in the design of the device and its attachment to the wire.

Кроме того, контроллер выполнен с возможностью объединения в систему, при этом на одном проводе устанавливается как минимум два контроллера, а обработка данных с каждого отдельного прибора уже в цифровом виде обрабатываются в компьютерной программе на сервере или в облачных вычислениях, на которые посредством блока передачи данных отправляются данные с каждого контроллера, включенного в систему.In addition, the controller is designed to be combined into a system, with at least two controllers installed on one wire, and the processing of data from each individual device is already digitally processed in a computer program on a server or in cloud computing, to which, by means of a data transmission unit data is sent from each controller included in the system.

Контроллеры, объединенные в систему, устанавливают на каждый токонесущий провод линии электропередачи в начале и в конце линии и на каждом ответвлении от линии максимально близко к точке ответвления и максимально близко к концу ответвления. Количество контроллеров на одном проводе не лимитируется, чем чаще приборы установлены, тем выше точность определения места повреждения, большая информативность по работе линии, выше надежность системы.The controllers integrated in the system are installed on each current-carrying wire of the power line at the beginning and at the end of the line and on each branch from the line as close as possible to the branch point and as close as possible to the end of the branch. The number of controllers on one wire is not limited, the more often the devices are installed, the higher the accuracy of determining the location of the fault, the greater the information content of the line, the higher the reliability of the system.

Осуществление вычислений по относительным величинам (проценты), а не абсолютным. То есть, заявленная система позволяет фиксировать изменение, динамику изменения, беря за ноль величину ниже которой прибор не определяет величину.Implementation of calculations in relative terms (percentage), not absolute. That is, the claimed system allows you to fix the change, the dynamics of change, taking as zero the value below which the device does not determine the value.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Датчик (1) Холла фиксирует электромагнитное поле, возникающее в проводе (7) линии электропередачи. Микропроцессорное устройство, выполненное на базе микропроцессора (3), с помощью компьютерной программы управляет работой датчика (1) Холла, преобразует сигнал в цифровой формат, задавая частоту снятия данных с датчика (1) Холла компьютерная программа получает кривую синусоиды электрического тока текущего в проводе (7) воздушной линии электропередачи.The Hall sensor (1) captures the electromagnetic field that occurs in the wire (7) of the power line. The microprocessor device, made on the basis of the microprocessor (3), with the help of a computer program controls the operation of the Hall sensor (1), converts the signal into digital format, setting the frequency of data acquisition from the Hall sensor (1), the computer program receives the sinusoid curve of the electric current flowing in the wire ( 7) overhead power lines.

Важным элементом контроллера является его доставка на провод (7). Для обеспечения безопасности, надежности и стабильности работы линии электропередачи, контроллер с помощью гондолы (9), навинченной на диэлектрической штанге, взведя лепестки, подноситься к проводу (7). При касании провода пусковой деталью (13), происходит захват провода лепестками (10 и 11) контроллера (6), после чего гондола (9) с диэлектрической штангой, оставляя контроллер (6) на проводе (7), возвращается на землю.An important element of the controller is its delivery to the wire (7). To ensure the safety, reliability and stability of the power line, the controller with the help of a gondola (9) screwed on a dielectric rod, cocked the petals, approach the wire (7). When the wire is touched by the starting part (13), the wire is captured by the petals (10 and 11) of the controller (6), after which the gondola (9) with a dielectric rod, leaving the controller (6) on the wire (7), returns to the ground.

Опционально установка контроллера может производится с помощью беспилотных летательных аппаратов способных нести нагрузку от 250 грамм. Через зажим контроллер (6) присоединяется к беспилотному летательному аппарату, взводятся захватные лепестки (10 и 11) и при касании пусковой детали (13) лепестки (10 и 11) обжимают провод (7).Optionally, the controller can be installed using unmanned aerial vehicles capable of carrying a load of 250 grams. Through the clamp, the controller (6) is connected to the unmanned aerial vehicle, the gripping petals (10 and 11) are cocked, and when the trigger part (13) is touched, the petals (10 and 11) compress the wire (7).

Контроллер (6) за счет сбора информации с электромагнитного поля провода линии электропередачи фиксирует данные - наличие/отсутствие электрического тока, сила электрического тока, частота, время отключения тока, время включения тока.The controller (6) by collecting information from the electromagnetic field of the power line wire captures the data - the presence / absence of electric current, the strength of the electric current, frequency, current off time, current on time.

С помощью компьютерной программы, заложенной в микропроцессор (3), используя математические алгоритмы, полученные данные с датчика Холла анализируя синусоиду, через блок передачи данных (15) протокола «интернет вещей» (например, LoRa, NBIoT, XNB и т.д.) направляет сигнал на шлюз оператора связи.With the help of a computer program embedded in the microprocessor (3), using mathematical algorithms, the data obtained from the Hall sensor analyzing the sinusoid, through the data transmission unit (15) of the Internet of Things protocol (for example, LoRa, NBIoT, XNB, etc.) sends a signal to the carrier's gateway.

По косвенным признакам - статистика данных, можно прогнозировать время отключения и время включения. По косвенным признакам частота и амплитуда можно прогнозировать причину нарушения электроснабжения. При сопоставлении данных с проводов одной линии можно прогнозировать варианты причины нарушения энергоснабжения.By indirect evidence - data statistics, it is possible to predict the shutdown time and turn-on time. By indirect signs, frequency and amplitude can predict the cause of a power outage. When comparing data from the wires of one line, it is possible to predict options for the cause of a power failure.

При сопоставлении данных с разных точек установленных контроллеров на одной линии можно прогнозировать примерное место повреждения линии. При фиксации в геоинформационных компьютерных программах точки установки контроллера на одной линии электропередачи можно передавать ориентировочное место повреждение, а с помощью компьютерных программ рассчитывать время приезда на точку аварийной бригады и тем самым рассчитывать время восстановления энергоснабжения.When comparing data from different points of installed controllers on the same line, it is possible to predict the approximate location of the line damage. When fixing the point of installation of the controller on one power line in geoinformation computer programs, it is possible to transmit the approximate location of the damage, and using computer programs to calculate the time of arrival at the point of the emergency brigade and thereby calculate the time to restore power supply.

При сопоставлении данных по динамике изменения силы тока и марки провода по которому течет ток, можно рекомендовать замену провода на большее/меньшее сечение для эффективного управления активами и безаварийного энергоснабжения. При установке контроллеров на всех отходящих линиях от понижающего трансформатора тока на подстанциях и сопоставлении данных протекающего тока можно делать рекомендации по замене трансформатора тока на большую или меньшую мощность трансформатора тока для управления активами по риск ориентированной модели и надежного энергоснабжения.When comparing the data on the dynamics of changes in the current strength and the brand of the wire through which the current flows, it can be recommended to replace the wire with a larger / smaller section for effective asset management and trouble-free power supply. By installing controllers on all outgoing lines from the step-down current transformer in substations and comparing the flowing current data, recommendations can be made to replace the current transformer with a larger or smaller capacity current transformer for risk-based asset management and reliable power supply.

Косвенным признаком наличие/отсутствие протекание электрического тока по питающему проводу можно вести контроль работы электроприборов - ламп освещения, насосного оборудования, генераторов и т.д. за счет сигнала с контроллера можно с помощью компьютерной программы вести точный учет работы электроприборов, а так же по выставленным критериям (сила тока, время с током или без тока) сигнализировать о наступлении события.An indirect sign of the presence / absence of the flow of electric current through the supply wire can be used to control the operation of electrical appliances - lighting lamps, pumping equipment, generators, etc. due to the signal from the controller, using a computer program, it is possible to keep an accurate record of the operation of electrical appliances, as well as, according to the set criteria (current strength, time with current or without current), signal the occurrence of an event.

Claims (18)

1. Способ мониторинга линии электропередачи, включающий этапы, на которых:1. A method for monitoring a power line, including the steps at which: устанавливают на по меньшей мере одну секцию по меньшей мере одного провода линии электропередачи по меньшей мере один автономный неинвазивный контроллер, выполненный с возможностью автономной обработки данных и беспроводной передачи информации,install on at least one section of at least one wire of the power line at least one autonomous non-invasive controller, configured to autonomously process data and wirelessly transmit information, осуществляют круглосуточный контроль данных в задаваемом временном шаге,carry out round-the-clock control of data in a given time step, осуществляют передачу информации в виде цифровых значений с по меньшей мере одного контроллера на ЭВМ или мобильное устройство,transfer information in the form of digital values from at least one controller to a computer or mobile device, обрабатывают информацию с по меньшей мере одного контроллера на ЭВМ или на мобильном устройстве,processing information from at least one controller on a computer or on a mobile device, выделяют аварийное событие в сети при изменении цифрового значения свыше 20% за один временной шаг,allocate an emergency event in the network when the digital value changes more than 20% in one time step, определяют тип и причины аварийного события, и секцию провода, в которой произошло аварийное событие.determine the type and causes of the alarm event, and the wire section in which the alarm event occurred. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что тип аварийного события определяют по библиотеке событий, сформированной по данным с контроллеров на линии и аналогичных аномальных скачков с контроллеров, расположенных на других линях с последующим подтверждением реальной аварии.2. The method according to claim 1, characterized in that the type of emergency event is determined by the event library generated from data from controllers on the line and similar anomalous surges from controllers located on other lines, followed by confirmation of a real accident. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно рассчитывают время восстановления энергоснабжения, с учетом регламентных сроков устранения конкретного аварийного случая, при этом учитывают информацию с геоинформационных систем о местонахождении аварийной бригады, определяют время прибытия аварийной бригады к аварийному участку с учетом онлайн сервисов навигационного движения автотранспорта и загруженности автомобильных дорог.3. The method according to claim 1, characterized in that it additionally calculates the time for restoring power supply, taking into account the scheduled deadlines for eliminating a specific emergency, while taking into account information from geographic information systems about the location of the emergency team, determining the time of arrival of the emergency team to the emergency site, taking into account online services of navigation traffic of vehicles and traffic congestion. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют контроллер, содержащий корпус, выполненный с механизмом обхвата провода, внутри которого размещен датчик Холла, соединенный электрически с микропроцессором, при этом микропроцессор соединен с блоком передачи данных и с блоком хранения данных, причем контроллер снабжен элементом питания, выполненным с возможностью обеспечения электропитанием входящих в контроллер упомянутых компонентов через систему распределения и управления питанием, и микропроцессор выполнен с возможностью управления работой контроллера, конвертирования аналогового сигнала от датчика Холла в цифровой, упаковки полученных данных в протоколы беспроводной передачи данных и системы хранения информации.4. The method according to claim 1, characterized in that a controller is used, comprising a housing made with a wire wrapping mechanism, inside which a Hall sensor is placed, electrically connected to the microprocessor, while the microprocessor is connected to the data transmission unit and to the data storage unit, and the controller is equipped with a battery capable of providing power to the said components included in the controller through the power distribution and management system, and the microprocessor is configured to control the operation of the controller, convert the analog signal from the Hall sensor into digital, pack the received data into wireless data transmission protocols and systems information storage. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют контроллер, содержащий корпус, снабженный механизмом обхвата провода, выполненного в виде подпружиненных лепестков, при этом лепестки ориентированы друг на друга и выполнены с возможностью обхвата провода в момент их закрытия.5. The method according to claim 1, characterized in that a controller is used, containing a housing equipped with a wire wrapping mechanism made in the form of spring-loaded petals, while the petals are oriented towards each other and are configured to wrap around the wire at the moment they are closed. 6. Способ по пп. 4, 5, отличающийся тем, что используют корпус контроллера, выполненный из материала, прозрачного для электроволн.6. The method according to paragraphs. 4, 5, characterized in that they use a controller housing made of a material transparent to electric waves. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контроллер устанавливают на линии электропередачи в начале и в конце линии, а также после каждой отпайки достигается секционирование линии и становится возможным определить место аварийного участка.7. The method according to claim 1, characterized in that the controller is installed on the power line at the beginning and at the end of the line, and after each tap, sectioning of the line is achieved and it becomes possible to determine the location of the emergency section. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устанавливают три контроллера на участок линии электропередач трехфазного электроснабжения, по одному контроллеру на провод.8. The method according to claim 1, characterized in that three controllers are installed on a section of a three-phase power supply line, one controller per wire. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устанавливают два контроллера на участок линии электропередач двухфазного электроснабжения, по одному контроллеру на провод.9. The method according to claim 1, characterized in that two controllers are installed on a section of a two-phase power supply line, one controller per wire. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размещают контроллер на проводе воздушной линии электропередачи посредством беспилотного летательного аппарата.10. The method according to claim 1, characterized in that the controller is placed on the wire of an overhead power line by means of an unmanned aerial vehicle. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размещают контроллер на проводе воздушной линии электропередачи посредством диэлектрической штанги.11. The method according to p. 1, characterized in that the controller is placed on the wire of an overhead power line by means of a dielectric rod. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют передачу данных посредством протокола «интернет вещей», например, LoRa, NBIoT, XNB.12. The method according to claim 1, characterized in that data is transmitted via the Internet of Things protocol, for example, LoRa, NBIoT, XNB.
RU2021126090A 2022-03-05 Power line monitoring method RU2795892C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795892C1 true RU2795892C1 (en) 2023-05-12

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612742C1 (en) * 2016-01-20 2017-03-13 Общество с ограниченной ответственностью "Электроавтоматика" Overhead power transmission lines monitoring method
RU2738411C1 (en) * 2019-09-02 2020-12-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612742C1 (en) * 2016-01-20 2017-03-13 Общество с ограниченной ответственностью "Электроавтоматика" Overhead power transmission lines monitoring method
RU2738411C1 (en) * 2019-09-02 2020-12-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11121537B2 (en) System and method for locating faults and communicating network operational status to a utility crew using an intelligent fuse
EP3469387B1 (en) A method and system for dynamic fault detection in an electric grid
EP2778697B1 (en) Battery-state monitoring system
US20230012038A1 (en) Systems and methods for automated detection of switch capacitor operation
CN101076735B (en) An electrical instrument platform for mounting on and removal from an energized high voltage power conductor
US9910102B2 (en) Methods, systems, and computer readable media for monitoring and management of a power distribution system
RU2548025C2 (en) Power network monitoring
CN106460198A (en) Cathodic protection management system
GB2586435A (en) Electrical grid monitoring system
WO2014174844A1 (en) Price setting device and power regulation device
US20240345152A1 (en) High impedance fault detector
KR102004337B1 (en) Electrical safety monitoring device and control method based on IoT
CN210438843U (en) Electric potential monitoring system
KR20060061310A (en) Electronic wattmeter capable of power distribution line and the fault monitoring method thereby
RU2795892C1 (en) Power line monitoring method
WO2018064244A1 (en) Electrical transmission line sensing
EP2256505A2 (en) Voltage monitoring in an advanced metering infrastructure
RU161139U1 (en) MODERNIZED ELECTRIC METER OPERATING WITH SAP ERP SYSTEM
CN104052154A (en) Transformer substation secondary device state monitoring system
CN203689650U (en) Daily electricity consumption model collection device and daily electricity consumption model acquisition system
RU213727U1 (en) Autonomous non-invasive controller of electric current in the wires of power lines with wireless data transmission
JP2014150647A (en) Power failure section determining system
KR102529846B1 (en) Outage-management system of distribution line and method thereof
US20110029263A1 (en) Conductor apparatus, system, and method of displaying whether a number of conductors conduct current
CN207457385U (en) A kind of movable type load Analysis warning system