输电线路运行状态多功能在线监测系统及监测方法

摘要

本发明涉及一种输电线路运行状态多功能在线监测系统及监测方法。现有输电线路监测功能单一，分为非电量检测法和电量检测法两类，其缺点在于不能及早发现事故隐患并及时予以排除，使输电线路不能以良好的状态正常运行。本发明组成包括：采集系统（1），采集系统安装在铁塔（11）上，其内部包括数据采集装置（13）、通信网络（16）、气象监测中心（20），采集系统通过保护装置分别与一组采集器（2）连接，采集系统分别与太阳能电池板（3）、智能手机（9）、温度传感器（4）、湿度传感器（5）、分力接收装置（6）、一组摄像机（7）、雨量传感器（8）、后台分析系统（10）连接。本发明用于输电线路运行状态多功能在线监测系统。

说明书

技术领域

本发明涉及电网输电线检测领域，具体涉及一种输电线路运行状态多功能在线监测系统及监测方法。

背景技术

随着工农业生产的发展，对电力系统供电质量提出了很高的要求，根据统计，国内一些地区污闪跳闸率很高，给国民经济造成了巨大的损失，同时，发生在东北地区的雪灾等，也给电力输电系统造成了很大损失，因此对高压输电线路的状态监测非常必要；目前现有的输电线路检测方法监测设备监测功能单一，分为非电量检测法和电量检测法两类，非电量检测法包括观察法、紫外成像法、超声波检测法、红外测温法、无线电波法和激光多普勒法等；电量检测法包括电场测量法、泄漏电流法和脉冲电流法等，上述方法的缺点在于不能及早发现事故隐患并及时予以排除，使输电线路不能以良好的状态正常运行，增加了各种事故的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电线路运行状态多功能在线监测系统及监测方法，该结构及方法提高了电力系统自动化程度，减少了输电线路事故的发生，可以及早发现事故隐患并及时予以排除。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种输电线路运行状态多功能在线监测系统，其组成包括：采集系统，所述的采集系统安装在铁塔上，其内部包括数据采集装置、通信网络、气象监测中心，所述的采集系统通过保护装置分别与一组采集器连接，所述的采集系统分别与太阳能电池板、智能手机、温度传感器、湿度传感器、分力接收装置、一组摄像机、雨量传感器、后台分析系统连接，所述的数据采集装置通过信号屏蔽线与隔离变送器连接，所述的隔离变送器与泄露电流采集环连接，所述的泄露电流采集环安装在绝缘子上方。

所述的输电线路运行状态多功能在线监测系统，所述的通信网络分别与一组所述的摄像机、所述的后台分析系统连接，所述的通信网络与所述的气象监测中心、所述的智能手机、气象监测装置连接，所述的气象监测装置分别连接所述的温度传感器、所述的湿度传感器、所述的雨量传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器。

一种输电线路运行状态多功能在线监测系统及监测方法，该方法包括如下步骤：首先是将采集装置安装在铁塔上，即根据现场实际需要的输电线路高压杆塔上，后台分析系统安装在供电局，通过在线监测系统分三个子系统进行系统输电线路的监测；

（1）污秽泄漏电流监测子系统：

绝缘子污秽泄漏电流监测子系统由泄漏电流卡环、高频率高线性度泄漏电流传感器、信号预处理单元、数据采集器、保护装置、环境温湿度及专家分析系统组成，通过在绝缘子上的泄露电流采集环，将信息传至采集系统中的数据采集装置，然后进入后台分析系统进行分析，需要报警将信息传入智能手机；

（2） 微气象区气象信息监测子系统：

气象信息监测子系统通过在线监测输电线路环境的温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力参数，将采集后的这些参数进行压缩处理，通过通信网络将数据传往气象监测中心，供分析系统进行线路运行状况的综合分析，同时所有数据通过各种报表、统计图、曲线显示给用户，当出现异常情况时，采用声、光报警，同时将报警信息以短信方式发往有关人员的智能手机上；

（3）危险点视频图像信息监测子系统：

通过监测分析输电线的重力变化和震动频率变化可以判断出当前覆冰量的大小和导线舞动的幅度，实时将覆冰量和导线舞动幅度发送到监测中心，专家分析系统综合各种参数，根据现场温度、湿度、风速、风向及导线的重力和舞动幅度参数，得出覆冰程度及发展趋势，并及时进行预警和反应运行输电线路的安全、可靠状况，对超标输电线路及时进行多种方式报警，指导检修和防治。

有益效果：

1.本发明主要是提供一种输电线路运行状态多功能在线监测系统及其监测方法，该结构包括三个监测状态，克服了现有技术监测设备监测功能单一的状况，将多种状态量综合起来判断设备状态，有利于发现这些状态量之间的联系，对深入分析输电线路上出现的现象的本质起因提供巨大的帮助，提高监测系统的可靠性，能够及时有效地对输电线路网络实施监控与管理，准确地捕捉故障征兆，并及时报警解决。

2.本发明的系统提高了电力系统自动化程度，减少各种事故的发生，应用在线监测技术对线路状态进行实时监控，可以及早发现事故隐患并及时子以排除，使线路始终以良好的状态运行。

3.本发明对恶劣大气环境中运行的超高压输电线路所出现的覆冰和积雪舞动现象进行及时预警和实时的在线监测，可以将测点的图像、重力及气象数据通过通信网络传输到系统主机，主机根据线路现场的温度、湿度、风速、风向等气象信息，得出输电线路的覆冰、积雪状态及其发展趋势，对超标输电线路及时进行多种方式报警，保证电力部门人员在第一时间内收到报警信息，并在第一时间内对输电线路进行指导检修和采取相关的预防措施。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的污秽泄漏电流监测子系统结构示意图。

附图3是本发明的危险点视频图像信息监测子系统结构示意图。

附图4是本发明的 微气象区气象信息监测子系统结构示意图。

其中：1、采集系统，2、采集器，3、太阳能电池板，4、温度传感器，5、湿度传感器，6、分力接收装置，7、摄像机，8、雨量传感器，9、智能手机，10、后台分析系统，11、铁塔，12、隔离变送器，13、数据采集装置，14、泄露电流采集环，15、绝缘子，16、通信网络，17、风速传感器，18、风向传感器，19、气压传感器，20、气象监测中心，21、气象监测装置。

具体实施方式：

实施例1：

一种输电线路运行状态多功能在线监测系统，其组成包括：采集系统，所述的采集系统安装在铁塔11上，其内部包括数据采集装置13、通信网络16、气象监测中心20，所述的采集系统通过保护装置分别与一组采集器2连接，所述的采集系统分别与太阳能电池板3、智能手机9、温度传感器4、湿度传感器5、分力接收装置6、一组摄像机7、雨量传感器8、后台分析系统10连接，所述的数据采集装置通过信号屏蔽线与隔离变送器12连接，所述的隔离变送器与泄露电流采集环14连接，所述的泄露电流采集环安装在绝缘子15上方。

实施例2：

根据实施例1所述的输电线路运行状态多功能在线监测系统，所述的通信网络分别与一组所述的摄像机、所述的后台分析系统连接，所述的通信网络与所述的气象监测中心、所述的智能手机、气象监测装置21连接，所述的气象监测装置分别连接所述的温度传感器、所述的湿度传感器、所述的雨量传感器、风速传感器17、风向传感器18、气压传感器19。

实施例3：

一种利用实施例1-2所述的输电线路运行状态多功能在线监测系统的监测方法，本方法是：

首先是将采集装置安装在铁塔上，即根据现场实际需要的输电线路高压杆塔上，后台分析系统安装在供电局，通过在线监测系统分三个子系统进行系统输电线路的监测；

（1）污秽泄漏电流监测子系统：

绝缘子污秽泄漏电流监测子系统由泄漏电流卡环、高频率高线性度泄漏电流传感器、信号预处理单元、数据采集器、保护装置、环境温湿度及专家分析系统组成，通过在绝缘子上的泄露电流采集环，将信息传至采集系统中的数据采集装置，然后进入后台分析系统进行分析，需要报警将信息传入智能手机；

（2） 微气象区气象信息监测子系统：

气象信息监测子系统通过在线监测输电线路环境的温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力参数，将采集后的这些参数进行压缩处理，通过通信网络将数据传往气象监测中心，供分析系统进行线路运行状况的综合分析，同时所有数据通过各种报表、统计图、曲线显示给用户，当出现异常情况时，采用声、光报警，同时将报警信息以短信方式发往有关人员的智能手机上；

该子系统主要由温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器和气压传感器等监测单元通讯基站和分析查询系统3部分组成。其中监测单元安装在线路铁塔上，对环境温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力等参数进行监测。通讯基站安装在监测中心，负责接收各监测点的数据及中心命令的下发。分析查询系统安装于监测中心计算机中，负责存储、分析、查询各种数据信息。通过该系统可及时了解线路微气象区的气象数据，结合泄漏电流电气特征量来评定绝缘子表面污秽程度；也可长期积累大量的气象数据，为线路的规划设计及状态检修的实施提供依据；

（3）危险点视频图像信息监测子系统：

通过监测分析输电线的重力变化和震动频率变化可以判断出当前覆冰量的大小和导线舞动的幅度，实时将覆冰量和导线舞动幅度发送到监测中心，专家分析系统综合各种参数，根据现场温度、湿度、风速、风向及导线的重力和舞动幅度参数，得出覆冰程度及发展趋势，并及时进行预警和反应运行输电线路的安全、可靠状况，对超标输电线路及时进行多种方式报警，指导检修和防治。

对恶劣大气环境中运行的超高压输电线路所出现的覆冰和积雪舞动现象进行及时预警和实时的在线监测，测点的图像、重力及气象数据通过通信网络传输到系统主机，主机根据线路现场的温度、湿度、风速、风向等气象信息，得出输电线路的覆冰、积雪状态及其发展趋势，对超标输电线路及时进行多种方式报警，保证电力部门人员在第一时间内收到报警信息，并在第一时间内对输电线路进行指导检修和采取相关的预防措施。

本申请对污秽超标绝缘子及时进行多种方式报警，指导检修清扫，防止污闪事故的发生，利用视频图像信息、振动频率传感器及重力传感器为用户提供杆塔现场的覆冰、积雪、风摆等状况；利用GPS卫星定位系统来确定故障点的准确位置，为运行部门及时采取措施奠定基础，同时提供了基于WEB的信息共享。