CN106980068A - 基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法，包括数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块以及全向天线；其中，所述数据采集模块一方面连接所述取样模块，另一方面连接所述数字信号微处理器；所述数字信号微处理器连接所述移动通信模块；所述移动通信模块连接所述全向天线；所述数据采集模块用于通过所述取样模块采集故障信息；所述数字信号微处理器用于获取所述故障信息并将所述故障信息通过移动通信模块发出。本发明具有快速自动定位故障位置、故障距离、故障时间、故障类型等功能。

Description

基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法
技术领域
本发明涉及电导线监控，具体地，涉及一种基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法。
背景技术
高压输电线路，常常面临着各种自然或人为因素的破坏，尤其是在荒无人烟的区域，这给电路维护增加了极大难度。市场上输电线故障诊断装置一般安装在杆塔上，采用电池加太阳能板供电，此种供电方式受电池、天气、气温等因素制约，工作寿命短而且体积笨重、安装困难。
市场上输电线故障诊断装置，在没有移动信号覆盖的地方无法实现通信；无法实现偏远地方的高压输电线路的有效监控，当偏远区域的高压输电线路损坏时，无法及时获取故障信号。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法。
根据本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，包括数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块以及全向天线；
其中，所述数据采集模块一方面连接所述取样模块，另一方面连接所述数字信号微处理器；所述数字信号微处理器连接所述移动通信模块；所述移动通信模块连接所述全向天线；
所述数据采集模块用于通过所述取样模块采集故障信息；所述数字信号微处理器用于获取所述故障信息并将所述故障信息通过移动通信模块发出。
优选地，还包括第一无线模块、第一定向天线、第二无线模块以及第二定向天线；
其中，所述第一无线模块一方面连接所述数字信号微处理器，另一方面连接所述第一定向天线；
所述第二无线模块一方面连接所述数字信号微处理器，另一方面连接所述第二定向天线。
优选地，还包括相连接的超级电容模块和感应取电模块；
其中，所述感应取电模块用于通过与高压线的电磁感应进行取电；所述超级电容模块用于存储感应取电模采取的电能，并将所述电能供给数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块。
优选地，所述第一无线模块、所述第二无线模块采用ZigBee模块或WiFi模块；
所述移动通信模块采用GPRS模块或4G模块。
优选地，所述取样模块采用罗氏线圈取样模块。
优选地，还包括定位模块；
其中，所述定位模块连接所述数字信号微处理器。
优选地，还包括后台应用服务器；
其中，所述数字信号微处理器通过所述移动通信模块、第一无线模块或第二无线模块连接所述后台应用服务器。
本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的使用方法，包括如下步骤：
当存在移动网络信号时，所述数字信号微处理器将故障信息通过移动通信模块发至后台应用服务器；
当不存在移动网络信号时，所述基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的数字信号微处理器将故障信息通过第一无线模块或第二无线模块发送至相邻的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，进而实现故障信息的接力传输。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明中数据采集模块用于通过取样模块采集故障信息；所述数字信号微处理器用于获取所述故障信息并将所述故障信息通过移动通信模块发出，能够在线准确检测并记录线路单相接地故障距离、相间短路故障距离、断路故障距离、瞬间故障发生的距离，具有快速自动定位故障位置、故障距离、故障时间、故障类型等功能，故障检测检测方法新颖，不仅动作可靠、性能稳定，而且安装和卸落都极其简单方便；
2、本发明中移动通信模块能够通过基站远程上网，与后台软件应用服务器通信，将故障信息实时地传输到后台服务器，当移动网络信号无法覆盖的范围，能够通过第一无线模块、第二无线模块的网络接力将故障信息传递至后台服务器中，实时地对来自终端的检测数据进行处理，分析处理以实现高精度故障定位、输出报警等功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的结构框图；
图2为本发明中基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的安装示意图；
图3为本发明中基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的结构示意图；
图4、图5示出了为本发明中基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的接力通信示意图；
图6为本发明中基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***通信示意图。
图中：
1为移动通信模块；
2为第一无线模块；
3为第二无线模块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，包括数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块以及全向天线；
其中，所述数据采集模块一方面连接所述取样模块，另一方面连接所述数字信号微处理器；所述数字信号微处理器连接所述移动通信模块；所述移动通信模块连接所述全向天线；
所述数据采集模块用于通过所述取样模块采集故障信息；所述数字信号微处理器用于获取所述故障信息并将所述故障信息通过移动通信模块发出。
所述数据采集模块包括滤波、放大和限压电路。
本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，还包括第一无线模块、第一定向天线、第二无线模块以及第二定向天线；
其中，所述第一无线模块一方面连接所述数字信号微处理器，另一方面连接所述第一定向天线；
所述第二无线模块一方面连接所述数字信号微处理器，另一方面连接所述第二定向天线。
本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，还包括相连接的超级电容模块和感应取电模块；
其中，所述感应取电模块用于通过与高压线的电磁感应进行取电；所述超级电容模块用于存储感应取电模采取的电能，并将所述电能供给数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块。
所述第一无线模块、所述第二无线模块采用ZigBee模块或WiFi模块；所述移动通信模块采用GPRS模块或4G模块。
所述取样模块采用罗氏线圈取样模块。
本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，还包括定位模块；其中，所述定位模块连接所述数字信号微处理器。
本发明提供的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，还包括后台应用服务器；其中，所述数字信号微处理器通过所述移动通信模块、第一无线模块或第二无线模块连接所述后台应用服务器。
所述后台应用服务器用于对故障信息进行进一步的分析处理以实现高精度故障定位、输出报警等功能。
本发明提供的所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的使用方法，包括如下步骤：
当存在移动网络信号时，所述数字信号微处理器将故障信息通过移动通信模块发至后台应用服务器；
当不存在移动网络信号时，一所述基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的数字信号微处理器将故障信息通过第一无线模块或第二无线模块发送至相邻的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，进而实现故障信息的接力传输。
如图2所示，在相距20km远的导线上，安装两个基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，即球体在线检测单元。当两个球体在线检测单元之间的某一位置点线路发生故障(如短路、断路、接地等)，可以实现对两球体在线检测单元之间各类故障的准确定位。
本发明能够解决，在偏远地区，没有任何移动网络信号时，无法单独依赖移动网络如GPRS/4G等传输信号到后台软件。通过专用无线网络接力传输数据。
如图4所示，在没有移动网络信号时，通过无线接力；当传输到有移动网络信号的节点时，将数据通过GPRS/4G等技术传输到互联网后台软件。
本发明穿插于输电导线上，天线采用定向天线，同一个球体含有两个无线模块，保证左右两侧长距离传输；无线接力，根据球体单元安放的位置距离，采用柔性松散式无线连接方式，力求稳定性高、传输链路少。
如图5所示，为其中一种自组织连接方式，以上引入接力模块的情况下，相邻最近球体在线检测单元之间实现数据通信你，球体在线检测单元节点依次向某个方向传输数据。当传输到有移动网络信号的节点时，将数据通过GPRS/4G等技术传输到后台应用服务器。球体在线检测单元传输路径的选择，取决于安装的球体在线检测单元间的距离长度、球体在线检测单元的繁忙程度等。输电导线上，众多球体在线检测单元元、中继中可以同时灵活存在多个传输路径，传递数据。
从而本发明能够及时的给出故障位置和故障时间的指示信息，极大的缩短故障查找时间，有助于快速排除故障、缩小停电范围、减少停电时间，提高供电可靠性。同时大大减少故障巡线人员，提高工作效率。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，包括数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块以及全向天线；
其中，所述数据采集模块一方面连接所述取样模块，另一方面连接所述数字信号微处理器；所述数字信号微处理器连接所述移动通信模块；所述移动通信模块连接所述全向天线；
所述数据采集模块用于通过所述取样模块采集故障信息；所述数字信号微处理器用于获取所述故障信息并将所述故障信息通过移动通信模块发出。
2.根据权利要求1所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，还包括第一无线模块、第一定向天线、第二无线模块以及第二定向天线；
其中，所述第一无线模块一方面连接所述数字信号微处理器，另一方面连接所述第一定向天线；
所述第二无线模块一方面连接所述数字信号微处理器，另一方面连接所述第二定向天线。
3.根据权利要求1所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，还包括相连接的超级电容模块和感应取电模块；
其中，所述感应取电模块用于通过与高压线的电磁感应进行取电；所述超级电容模块用于存储感应取电模采取的电能，并将所述电能供给数字信号微处理器、数据采集模块、取样模块、移动通信模块。
4.根据权利要求1所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，所述第一无线模块、所述第二无线模块采用ZigBee模块或WiFi模块；
所述移动通信模块采用GPRS模块或4G模块。
5.根据权利要求1所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，所述取样模块采用罗氏线圈取样模块。
6.根据权利要求1所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，还包括定位模块；
其中，所述定位模块连接所述数字信号微处理器。
7.根据权利要求2所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，其特征在于，还包括后台应用服务器；
其中，所述数字信号微处理器通过所述移动通信模块、第一无线模块或第二无线模块连接所述后台应用服务器。
8.一种权利要求1至7任一项所述的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
当存在移动网络信号时，所述数字信号微处理器将故障信息通过移动通信模块发至后台应用服务器；
当不存在移动网络信号时，所述基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***的数字信号微处理器将故障信息通过第一无线模块或第二无线模块发送至相邻的基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***，进而实现故障信息的接力传输。
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