CN110632458B - 架空线路放电击穿故障监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种架空线路放电击穿故障监测装置及方法，包括取电模块、电池模块、控制模块、音频采集模块、拍照模块和通信模块，所述的取电模块安装在架空线路上，并从架空线路取电为电池模块充电，所述的电池模块为除取电模块外的其他模块供电，所述的控制模块通信连接其他模块。本发明的技术效果在于：1)、可以有效判断线路放电击穿故障点位置；2)、可以初步判断是否为山火、施工等故障类型并获取原始图片证据；3)、可以减少运维人员故障查找难度、节省人力物力。

Description

架空线路放电击穿故障监测装置及方法

技术领域

本发明属于电力工程技术领域，尤其涉及一种架空线路放电击穿故障监测装置及方法。

背景技术

架空线路导线对导线、导线对地线、导线对线下物体、导线对横担、导线对塔身放电击穿都会导致线路停电。按照电力运行部门在实际生产工作中要求，对于线路停电故障原因必须查明，必须找到导线清晰放电点。因此，每当线路因放电击穿故障造成停电，电力运行部门均会安排专人查线，确认放电点，通常采取的措施是登杆检查和无人机辅助查找。存在的问题是，前者需要耗费大量人力物力，因为参考故障区段仅是一个范围，往往达到几千米甚至十几千米，在此范围内有数基甚至几十基杆塔，且很多杆塔可能分布在大山之中，这给逐基登杆、逐档故障查找带来了极大不便；后者一方面对操作手要求过高，另一方面存在如导线下方无法有效查看的盲区。

而为了解决架空线路停电故障只能依靠人力或无人机挨个杆塔查找，导致效率极为低下的技术问题，目前也有出现了一些在架空线路上设置故障监测装置以进行实时监控的解决方案，但是这些解决方案都存在着或多或少的问题，比如有的解决方案为了维持监测装置运行，需要通过太阳能、风能等进行供电，这种方案容易发生供电中断的问题，导致监控不稳定。并且这些解决方案中都需要专门设置一个用于采集线路具体供电信息的单元，比如采集线路的具体电流、电压值，或者采集线路运行时所产生的的其他物理量，如磁场大小等，以判断线路是否出现问题。而由于架空线路一般都是高压输电线路，设置这样一个采集单元的成本要求较高。且采集单元自身可能出现故障，或者架空线路因某些原因发生电力传输波动导致采集单元出现信息误报，这又导致单一的采集单元不能对于线路是否确实出现故障进行准确判断，从而出现误报的情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对已知技术存在的缺陷，提供一种架空线路放电击穿故障监测装置及方法。使用该架空线路放电击穿故障监测装置及方法，不仅可以有效判断线路放电击穿故障点位置，还可以减少运维人员故障查找难度、节省人力物力，同时解决了目前故障监测装置运行不稳定、成本高且可能出现误报的技术问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种架空线路放电击穿故障监测装置，包括取电模块、电池模块、控制模块、音频采集模块、拍照模块和通信模块，所述的取电模块安装在架空线路上，并从架空线路取电为电池模块充电，所述的电池模块为除取电模块外的其他模块供电，所述的控制模块监控取电模块与电池模块之间的充电连接状态，所述的音频采集模块采集环境音并发送至控制模块以判断环境音的音量，所述的拍照模块通信连接至控制模块并在控制模块的控制下拍照后传输至控制模块，所述的通信模块接收控制模块所提供的需要发送的信息并发送至远端的控制中心。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测装置，所述的取电模块在电池模块电量不足100％时持续为电池模块充电，在电池模块充满至100％后停止充电但仍保持充电连接状态。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测装置，所述的拍照模块为用于拍摄视角至少为180度的全景照片的摄像头装置，所述的摄像头装置的镜头朝向需要进行监测的位置以进行拍照。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测装置，所述的摄像头装置包括起码两个摄像头，所述的各摄像头之间错开一定角度以拍摄不同方向上的照片并合成为一张无间隙的全景照片。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测装置，所述的摄像头装置包括一个旋转摄像头，所述的旋转摄像头在拍照时朝一个方向旋转，并将旋转时拍摄的图像合成为一张无间隙的全景照片。

一种架空线路放电击穿故障监测方法，采用所述的装置，包括以下步骤：

步骤一，实时采集监测位置的架空线路电力传输情况和环境音量情况；

步骤二，当架空线路电力传输中断，同时环境音量达到预设音量分贝值时，则发送警告信息至控制中心；

步骤三，采集监测位置的图像，并将监测位置的地点信息和图像一起发送至控制中心并返回步骤一。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，所述的步骤一中，监测架空线路电力传输情况，是通过监测取电模块是否保持与电池模块的充电连接来实现的，当取电模块中断充电连接时，则判断架空线路电力传输中断，否则判断架空线路电力传输正常。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，所述的步骤二中，还包括判断故障点与监测位置之间距离的过程：在出现架空线路电力传输中断的瞬间开始计时，当接收到大于预设音量分贝值的音量时停止计时，并以该计时的时长和声音传播速度来计算故障点和监测位置之间的距离，最后将该距离信息与警告信息一起发送至控制中心。

所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，所述的步骤二中，还包括判断是否发送警告信息的过程：在出现架空线路电力传输中断的瞬间开始计时，当接收到大于预设音量分贝值的音量时停止计时，并将该计时的时长与预设时长比较，当小于预设时长时则发送警告信息，否则不发送。

本发明的技术效果在于：1)、可以有效判断线路放电击穿故障点位置；2)、可以初步判断是否为山火、施工等故障类型并获取原始图片证据；3)、可以减少运维人员故障查找难度、节省人力物力。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，本实施例包括取电模块、电池模块、控制模块、音频采集模块、拍照模块和通信模块。取电模块安装在架空线路上，并从架空线路取电为电池模块充电，电池模块为除取电模块外的其他模块供电，控制模块监控取电模块与电池模块之间的充电连接状态，音频采集模块采集环境音并发送至控制模块以判断环境音的音量，拍照模块通信连接至控制模块并在控制模块的控制下拍照后传输至控制模块，通信模块接收控制模块所提供的需要发送的信息并发送至远端的控制中心。其中取电模块在电池模块电量不足100％时持续为电池模块充电，在电池模块充满至100％后停止充电但仍保持充电连接状态。

本实施例的拍照模块包括三个摄像头，其中包括一个主摄像头和两个副摄像头，三个摄像头安装在同一水平面上，且朝向不同的角度，在拍摄时三个摄像头同时工作，拍摄出不同方向上的照片，然后合成为一张视角较大的无间隙全景照片，以便提供给控制中心来确认监测位置处的情况。

实施例2

本实施例的装置与实施例1基本一致，不同之处在于拍照模块。本实施例的拍照模块是采用了一个旋转摄像头，当需要进行拍照时，旋转摄像头由一侧朝另一侧旋转，并将旋转时拍摄的图像合成为一张无间隙的全景照片，即可和实施例1一样完成全景照片的摄制。

通过上述装置进行架空线路放电击穿故障监测时，包括以下步骤：

步骤一，实时采集监测位置的架空线路电力传输情况和环境音量情况；

步骤二，当架空线路电力传输中断，同时环境音量达到预设音量分贝值时，则发送警告信息至控制中心；

步骤三，采集监测位置的图像，并将监测位置的地点信息和图像一起发送至控制中心并返回步骤一。

其中步骤一中，监测架空线路电力传输情况，是通过监测取电模块是否保持与电池模块的充电连接来实现的，当取电模块中断充电连接时，则判断架空线路电力传输中断，否则判断架空线路电力传输正常。

步骤二中，还包括判断故障点与监测位置之间距离的过程：在出现架空线路电力传输中断的瞬间开始计时，当接收到大于预设音量分贝值的音量时停止计时，并以该计时的时长和声音传播速度来计算故障点和监测位置之间的距离，最后将该距离信息与警告信息一起发送至控制中心。

步骤二中，还包括判断是否发送警告信息的过程：在出现架空线路电力传输中断的瞬间开始计时，当接收到大于预设音量分贝值的音量时停止计时，并将该计时的时长与预设时长比较，当小于预设时长时则发送警告信息，否则不发送。

装置中的取电模块固定安装在架空线路导线上，电池模块紧邻导线下侧布置，取电模块通过电源连接线给电池模块智能补充电量，即当电池模块电量不足100％时，取电模块为电池模块充电，当电池模块电量达到100％时，取电模块停止为电池模块充电但仍保持连接状态。电池模块来为控制模块、音频采集模块、拍照模块何通信模块并联供电。其中控制模块、音频采集模块、通信模块是持续供电，拍照模块是按需供电。控制模块通过数据线分别与电池模块、音频采集模块、拍照模块、通信模并联连接。控制模块读取电池模块的电量和充电连接情况以进行实时监控。音频采集模块实时采集安装点附近音频信息并通过数据线将信息传送至控制模块，控制模块中存储有音频阈值信息。控制模块预设双条件判断线路放电击穿故障点是否在安装点附近：条件一，控制模块接收到取电模块与电池模块连接断开信息，条件二，控制模块接收到音频采集模块采集到的音频信息达到或超过X分贝(即音频阈值信息)，控制模块根据收到条件一和条件二信息的时间差计算放电点与安装点距离(声音传播速度按照340m/s取值)，当上述两个条件在时间间隔Y秒内同时满足时，控制模块将自身ID、放电故障点距离及与安装点匹配的最近杆塔名称、经纬度等信息通过文字信息方式经通信模块发送给管理人员移动终端和后台，随后控制模块启动拍照模块对安装点下方通道拍照并前端合成全景照片，再将图像信息经通信模块发送给管理人员移动终端和后台；管理人员结合调度部门下发的线路停电信息和架空线路放电击穿故障监测装置回传的文字、图片信息，初步判断是否为山火、施工等故障类型，并将故障点精准信息发送给工作人员，工作人员根据故障点精准信息直接到对应位置进行故障点查找和确认。

Claims (5)

1.一种架空线路放电击穿故障监测方法，其特征在于，采用架空线路放电击穿故障监测装置，包括取电模块、电池模块、控制模块、音频采集模块、拍照模块和通信模块，所述的取电模块安装在架空线路上，并从架空线路取电为电池模块充电，所述的电池模块为除取电模块外的其他模块供电，所述的控制模块监控取电模块与电池模块之间的充电连接状态，所述的音频采集模块采集环境音并发送至控制模块以判断环境音的音量，所述的拍照模块通信连接至控制模块并在控制模块的控制下拍照后传输至控制模块，所述的通信模块接收控制模块所提供的需要发送的信息并发送至远端的控制中心；

所述的取电模块在电池模块电量不足100%时持续为电池模块充电，在电池模块充满至100%后停止充电但仍保持充电连接状态；

所述的拍照模块为用于拍摄视角至少为180度的全景照片的摄像头装置，所述的摄像头装置的镜头朝向需要进行监测的位置以进行拍照；

包括以下步骤：

步骤一，实时采集监测位置的架空线路电力传输情况和环境音量情况；

步骤二，当架空线路电力传输中断，同时环境音量达到预设音量分贝值时，则发送警告信息至控制中心；

步骤三，采集监测位置的图像，并将监测位置的地点信息和图像一起发送至控制中心并返回步骤一；

所述的步骤一中，监测架空线路电力传输情况，是通过监测取电模块是否保持与电池模块的充电连接来实现的，当取电模块中断充电连接时，则判断架空线路电力传输中断，否则判断架空线路电力传输正常。

2.根据权利要求1所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，其特征在于，所述的步骤二中，还包括判断故障点与监测位置之间距离的过程：在出现架空线路电力传输中断的瞬间开始计时，当接收到大于预设音量分贝值的音量时停止计时，并以该计时的时长和声音传播速度来计算故障点和监测位置之间的距离，最后将该距离信息与警告信息一起发送至控制中心。

3.根据权利要求1所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，其特征在于，所述的步骤二中，还包括判断是否发送警告信息的过程：在出现架空线路电力传输中断的瞬间开始计时，当接收到大于预设音量分贝值的音量时停止计时，并将该计时的时长与预设时长比较，当小于预设时长时则发送警告信息，否则不发送。

4.根据权利要求1所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，其特征在于，所述的摄像头装置包括起码两个摄像头，所述的各摄像头之间错开一定角度以拍摄不同方向上的照片并合成为一张无间隙的全景照片。

5.根据权利要求1所述的一种架空线路放电击穿故障监测方法，其特征在于，所述的摄像头装置包括一个旋转摄像头，所述的旋转摄像头在拍照时朝一个方向旋转，并将旋转时拍摄的图像合成为一张无间隙的全景照片。

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