CN112542885A - 一种电力线路远程巡检控制***及方法 - Google Patents

一种电力线路远程巡检控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电力线路远程巡检控制***及方法，所述***包括远端控制平台模块和智能巡检终端模块；智能巡检终端模块包括巡检终端控制单元，巡检终端控制单元连接有电源单元、运动单元、监控单元、数据传输单元以及设置接口单元；远端控制平台模块，用于设置智能巡检终端模块的运动轨迹及监控目标，并接收智能巡检终端模块上传的各电力线路的监测数据，再对各电力线路的监测数据进行分析后，存入数据库；巡检终端控制单元，用于根据预设的运动轨迹控制运动单元的运行轨迹，以及根据预设的监控目标控制监控单元对各电力线路进行监测，再将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块。

Description

一种电力线路远程巡检控制***及方法
技术领域
本发明属于电力巡检技术领域，具体涉及一种电力线路远程巡检控制***及方法。
背景技术
随着工业持续发展和居民生活水平的不断提高，电网发展迅速，电网规模越来越大，电力线路越来越多，高压电力线路、变电站电力线路众多，而且有些电力线路处于环境恶劣的野外环境，电力线路故障是有发生，人工巡检已经远远满足不了电网发展的速度，而人工巡检电力线路故障需要大量的人力物力，人工巡检电力线路故障不能保证精度，容易出现故障漏检，重复检，不能保证电力线路巡检的精度。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电力线路远程巡检控制***及方法，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述人工巡检电力线路无法满足电网发展规模，且无法保证巡检精度的缺陷，本发明提供一种电力线路远程巡检控制***及方法，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种电力线路远程巡检控制***，包括远端控制平台模块和智能巡检终端模块；
智能巡检终端模块包括巡检终端控制单元，巡检终端控制单元连接有电源单元、运动单元、监控单元、数据传输单元以及设置接口单元；
远端控制平台模块，用于设置智能巡检终端模块的运动轨迹及监控目标，并接收智能巡检终端模块上传的各电力线路的监测数据，再对各电力线路的监测数据进行分析后，存入数据库；
设置接口单元，用于接收远端控制平台模块预设的运动轨迹及监控目标，提供给巡检终端控制单元；
监控单元，用于根据预设的监控目标对各电力线路进行监测；
运动单元，用于按照预设的运动轨迹进行运行；
数据传输单元，用于将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块；
电源单元，用于为巡检终端控制单元、运动单元、监控单元以及数据传输单元以及设置接口单元供电；
巡检终端控制单元，用于根据预设的运动轨迹控制运动单元的运行轨迹，以及根据预设的监控目标控制监控单元对各电力线路进行监测，再将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块。
进一步地，智能巡检终端模块还包括巡检终端本体；
运动单元包括行走机构及监控转动机构；
行走机构用于带动巡检终端本体沿着设定运动轨迹进行行走；
监控转动机构用于带动监控单元对各电力线路进行监测，获取监测数据；
行走机构包括行走轮及行走驱动结构，行走轮设置于巡检终端本体的底部部，行走驱动结构设置于巡检终端本体内部，且行走驱动结构与巡检终端控制单元和电源单元均连接；
监控转动机构包括转轴及监控转动驱动结构，转轴设置于巡检终端本体上部，监控转动驱动结构设置于巡检终端本体内部，且监控转动驱动结构与巡检终端控制单元和电源单元均连接。
进一步地，行走轮的数量为四个，包括第一前行走轮、第二前行走轮、第一后行走轮以及第二后行走轮；
行走驱动结构包括第一转向连杆、第二转向连杆以及转向连轴；
第一转向连杆连接第一前行走轮和第二前行走轮，第二转向连杆(14)连第一后行走轮和第二后行走轮，且第一转向连杆上设置有第一齿条，第二转向连杆上设置有第二齿条；
转向连轴两端分别设置有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与第一齿条啮合，第二齿轮与第二齿条啮合；
转向连轴还连接有方向控制结构，方向控制结构连接有导航结构，导航结构根据预设的运动轨迹带动方向控制结构对巡检终端本体的运动轨迹进行控制。
进一步地，行走驱动结构还包括第一转动连杆、第二转动连杆及转动连轴(20)；
第一转动连杆连接第一行走前轮和第一行走后轮，第二转动连杆连接第二行走前轮和第二行走后轮，转动连轴连接第一转动连杆和第二转动连杆，且转动连轴上设置有转动驱动轮；
转动驱动轮连接有驱动电机，驱动电机与巡检终端控制单元和电源单元均连接，并且与方向控制结构配合完成运动轨迹控制。
进一步地，监控转动驱动结构采用步进电机，步进电机带动转轴转动，且步进电机与终端控制单元和电源单元均连接，并与行走机构配合实现各电力线路的监测。
进一步地，电源单元包括电池、充放电管理子单元、第一电压转换子单元以及第二电压转换子单元；
电池与充放电管理子单元和第一电压转换子单元连接，第一电压转换子单元与第二电压转换子单元连接；
第一电压转换子单元与监控单元连接，第二电压转换子单元与巡检终端控制单元、数据传输单元以及设置接口单元均连接。
进一步地，第一电压转换子单元连接有电机驱动单元，电机驱动单元与步进电机和驱动电机均连接。
进一步地，监控单元设置于转轴上部；监控单元包括摄像头组件和红外热成像组件；
摄像头组件，用于对各电力线路进行拍照和摄像，提供给远端控制平台模块进行分析；
热成像组件，用于对各电力线路温度进行测量，提供给远端控制平台模块进行分析。
第二方面，本发明提供一种电力线路远程巡检控制方法，包括如下步骤：
S1.智能巡检终端模块通过设置接口单元获取远端控制平台模块预设的运动轨迹及监控目标；
S2.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取预设的运动轨迹，并根据预设的运动轨迹对运动单元的运行轨迹进行控制；
S3.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取监控目标，并根据监控目标对各电力线路进行监测；
S4.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取各电力线路的监测数据，再将各电力线路的监测数据通过数据传输单元上传到远端控制平台模块；
S5.远端控制平台模块根据各电力线路的监测数据判断是否存在电力线路故障，并对故障进行定位，再将各电力线路的监测数据存入数据库。
进一步地，步骤S5中，远端控制平台模块在数据库中建立电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型，根据实时获取的电力线路的监测数据与电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型匹配，判断是否存在电路线路故障，并根据实时获取的电路线路的监测数据故障与否，加入数据库中修正电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的电力线路远程巡检控制***及方法，通过远端控制平台模块和智能巡检终端模块配合实现电力线路智能巡检，远端控制平台模块向智能巡检终端模块预设运动轨迹和监控目标，不受环境影响，且保证巡检的精度。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的***结构示意图；
图2是本发明的运动单元结构示意图；
图3为本发明的方法流程示意图；
图中，1-远端控制平台模块；2-智能巡检终端模块；3-巡检终端控制单元；4-电源单元；5-运动单元；6-监控单元；7-数据传输单元；8-设置接口单元；9-第一前行走轮；10-第二前行走轮；11-第一后行走轮；12-第二后行走轮；13-第一转向连杆；14-第二转向连杆；15-转向连轴；15.1-第一齿轮；15.2-第二齿轮；16-第一齿条；17-第二齿条；18-第一转动连杆；19-第二转动连杆；20-转动连轴；21-转动驱动轮。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种电力线路远程巡检控制***，包括远端控制平台模块1和智能巡检终端模块2；
智能巡检终端模块2包括巡检终端控制单元3，巡检终端控制单元3连接有电源单元4、运动单元5、监控单元6、数据传输单元7以及设置接口单元8；
远端控制平台模块1，用于设置智能巡检终端模块2的运动轨迹及监控目标，并接收智能巡检终端模块2上传的各电力线路的监测数据，再对各电力线路的监测数据进行分析后，存入数据库；
设置接口单元8，用于接收远端控制平台模块1预设的运动轨迹及监控目标，提供给巡检终端控制单元3；
监控单元6，用于根据预设的监控目标对各电力线路进行监测；
运动单元5，用于按照预设的运动轨迹进行运行；
数据传输单元7，用于将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块1；
电源单元8，用于为巡检终端控制单元3、运动单元5、监控单元6以及数据传输单元7以及设置接口单元8供电；
巡检终端控制单元3，用于根据预设的运动轨迹控制运动单元5的运行轨迹，以及根据预设的监控目标控制监控单元6对各电力线路进行监测，再将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块1。
实施例2：
与实施例1不同的是，智能巡检终端模块2还包括巡检终端本体；
运动单元5包括行走机构及监控转动机构；
行走机构用于带动巡检终端本体沿着设定运动轨迹进行行走；
监控转动机构用于带动监控单元6对各电力线路进行监测，获取监测数据；
行走机构包括行走轮及行走驱动结构，行走轮设置于巡检终端本体的底部部，行走驱动结构设置于巡检终端本体内部，且行走驱动结构与巡检终端控制单元3和电源单元4均连接；
监控转动机构包括转轴及监控转动驱动结构，转轴设置于巡检终端本体上部，监控转动驱动结构设置于巡检终端本体内部，且监控转动驱动结构与巡检终端控制单元3和电源单元4均连接；
如图2所示，行走轮的数量为四个，包括第一前行走轮9、第二前行走轮10、第一后行走轮11以及第二后行走轮12；
行走驱动结构包括第一转向连杆13、第二转向连杆14以及转向连轴15；
第一转向连杆13连接第一前行走轮9和第二前行走轮10，第二转向连杆14连第一后行走轮11和第二后行走轮12，且第一转向连杆13上设置有第一齿条16，第二转向连杆14上设置有第二齿条17；
转向连轴15两端分别设置有第一齿轮15.1和第二齿轮15.2，第一齿轮15.1与第一齿条16啮合，第二齿轮15.2与第二齿条17啮合；
转向连轴15还连接有方向控制结构，方向控制结构连接有导航结构，导航结构根据预设的运动轨迹带动方向控制结构对巡检终端本体的运动轨迹进行控制；
行走驱动结构还包括第一转动连杆18、第二转动连杆19及转动连轴20；
第一转动连杆18连接第一行走前轮9和第一行走后轮11，第二转动连杆19连接第二行走前轮10和第二行走后轮12，转动连轴20连接第一转动连杆18和第二转动连杆19，且转动连轴20上设置有转动驱动轮21；
转动驱动轮21连接有驱动电机，驱动电机与巡检终端控制单元3和电源单元4均连接，并且与方向控制结构配合完成运动轨迹控制。
在某些实施例中，监控转动驱动结构采用步进电机，步进电机带动转轴转动，且步进电机与终端控制单元3和电源单元4均连接，并与行走机构配合实现各电力线路的监测。
在某些实施例中，电源单元8包括电池、充放电管理子单元、第一电压转换子单元以及第二电压转换子单元；
电池与充放电管理子单元和第一电压转换子单元连接，第一电压转换子单元与第二电压转换子单元连接；
第一电压转换子单元与监控单元6连接，第二电压转换子单元与巡检终端控制单元3、数据传输单元7以及设置接口单元8均连接。
第一电压转换子单元连接有电机驱动单元，电机驱动单元与步进电机和驱动电机均连接；电机驱动单元采用L298电机驱动芯片。
在某些实施例中，监控单元6设置于转轴上部；监控单元6包括摄像头组件和红外热成像组件；
摄像头组件，用于对各电力线路进行拍照和摄像，提供给远端控制平台模块1进行分析；
热成像组件，用于对各电力线路温度进行测量，提供给远端控制平台模块1进行分析。
实施例3：
如图3所示，本发明提供一种电力线路远程巡检控制方法，包括如下步骤：
S1.智能巡检终端模块通过设置接口单元获取远端控制平台模块预设的运动轨迹及监控目标；
S2.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取预设的运动轨迹，并根据预设的运动轨迹对运动单元的运行轨迹进行控制；
S3.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取监控目标，并根据监控目标对各电力线路进行监测；
S4.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取各电力线路的监测数据，再将各电力线路的监测数据通过数据传输单元上传到远端控制平台模块；
S5.远端控制平台模块根据各电力线路的监测数据判断是否存在电力线路故障，并对故障进行定位，再将各电力线路的监测数据存入数据库。
在某些实施例中，步骤S5中，远端控制平台模块在数据库中建立电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型，根据实时获取的电力线路的监测数据与电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型匹配，判断是否存在电路线路故障，并根据实时获取的电路线路的监测数据故障与否，加入数据库中修正电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电力线路远程巡检控制***，其特征在于，包括远端控制平台模块(1)和智能巡检终端模块(2)；
智能巡检终端模块(2)包括巡检终端控制单元(3)，巡检终端控制单元(3)连接有电源单元(4)、运动单元(5)、监控单元(6)、数据传输单元(7)以及设置接口单元(8)；
远端控制平台模块(1)，用于设置智能巡检终端模块(2)的运动轨迹及监控目标，并接收智能巡检终端模块(2)上传的各电力线路的监测数据，再对各电力线路的监测数据进行分析后，存入数据库；
设置接口单元(8)，用于接收远端控制平台模块(1)预设的运动轨迹及监控目标，提供给巡检终端控制单元(3)；
监控单元(6)，用于根据预设的监控目标对各电力线路进行监测；
运动单元(5)，用于按照预设的运动轨迹进行运行；
数据传输单元(7)，用于将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块(1)；
电源单元(8)，用于为巡检终端控制单元(3)、运动单元(5)、监控单元(6)以及数据传输单元(7)以及设置接口单元(8)供电；
巡检终端控制单元(3)，用于根据预设的运动轨迹控制运动单元(5)的运行轨迹，以及根据预设的监控目标控制监控单元(6)对各电力线路进行监测，再将各电力线路的监测数据上传到远端控制平台模块(1)。
2.如权利要求1所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，智能巡检终端模块(2)还包括巡检终端本体；
运动单元(5)包括行走机构及监控转动机构；
行走机构用于带动巡检终端本体沿着设定运动轨迹进行行走；
监控转动机构用于带动监控单元(6)对各电力线路进行监测，获取监测数据；
行走机构包括行走轮及行走驱动结构，行走轮设置于巡检终端本体的底部部，行走驱动结构设置于巡检终端本体内部，且行走驱动结构与巡检终端控制单元(3)和电源单元(4)均连接；
监控转动机构包括转轴及监控转动驱动结构，转轴设置于巡检终端本体上部，监控转动驱动结构设置于巡检终端本体内部，且监控转动驱动结构与巡检终端控制单元(3)和电源单元(4)均连接。
3.如权利要求2所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，行走轮的数量为四个，包括第一前行走轮(9)、第二前行走轮(10)、第一后行走轮(11)以及第二后行走轮(12)；
行走驱动结构包括第一转向连杆(13)、第二转向连杆(14)以及转向连轴(15)；
第一转向连杆(13)连接第一前行走轮(9)和第二前行走轮(10)，第二转向连杆(14)连第一后行走轮(11)和第二后行走轮(12)，且第一转向连杆(13)上设置有第一齿条(16)，第二转向连杆(14)上设置有第二齿条(17)；
转向连轴(15)两端分别设置有第一齿轮(15.1)和第二齿轮(15.2)，第一齿轮(15.1)与第一齿条(16)啮合，第二齿轮(15.2)与第二齿条(17)啮合；
转向连轴(15)还连接有方向控制结构，方向控制结构连接有导航结构，导航结构根据预设的运动轨迹带动方向控制结构对巡检终端本体的运动轨迹进行控制。
4.如权利要求3所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，行走驱动结构还包括第一转动连杆(18)、第二转动连杆(19)及转动连轴(20)；
第一转动连杆(18)连接第一行走前轮(9)和第一行走后轮(11)，第二转动连杆(19)连接第二行走前轮(10)和第二行走后轮(12)，转动连轴(20)连接第一转动连杆(18)和第二转动连杆(19)，且转动连轴(20)上设置有转动驱动轮(21)；
转动驱动轮(21)连接有驱动电机，驱动电机与巡检终端控制单元(3)和电源单元(4)均连接，并且与方向控制结构配合完成运动轨迹控制。
5.如权利要求4所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，监控转动驱动结构采用步进电机，步进电机带动转轴转动，且步进电机与终端控制单元(3)和电源单元(4)均连接，并与行走机构配合实现各电力线路的监测。
6.如权利要求5所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，电源单元(8)包括电池、充放电管理子单元、第一电压转换子单元以及第二电压转换子单元；
电池与充放电管理子单元和第一电压转换子单元连接，第一电压转换子单元与第二电压转换子单元连接；
第一电压转换子单元与监控单元(6)连接，第二电压转换子单元与巡检终端控制单元(3)、数据传输单元(7)以及设置接口单元(8)均连接。
7.如权利要求6所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，第一电压转换子单元连接有电机驱动单元，电机驱动单元与步进电机和驱动电机均连接。
8.如权利要求2所述的电力线路远程巡检控制***，其特征在于，监控单元(6)设置于转轴上部；监控单元(6)包括摄像头组件和红外热成像组件；
摄像头组件，用于对各电力线路进行拍照和摄像，提供给远端控制平台模块(1)进行分析；
热成像组件，用于对各电力线路温度进行测量，提供给远端控制平台模块(1)进行分析。
9.一种电力线路远程巡检控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.智能巡检终端模块通过设置接口单元获取远端控制平台模块预设的运动轨迹及监控目标；
S2.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取预设的运动轨迹，并根据预设的运动轨迹对运动单元的运行轨迹进行控制；
S3.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取监控目标，并根据监控目标对各电力线路进行监测；
S4.智能巡检终端模块通过巡检终端控制单元获取各电力线路的监测数据，再将各电力线路的监测数据通过数据传输单元上传到远端控制平台模块；
S5.远端控制平台模块根据各电力线路的监测数据判断是否存在电力线路故障，并对故障进行定位，再将各电力线路的监测数据存入数据库。
10.如权利要求9所述的电力线路远程巡检控制方法，其特征在于，步骤S5中，远端控制平台模块在数据库中建立电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型，根据实时获取的电力线路的监测数据与电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型匹配，判断是否存在电路线路故障，并根据实时获取的电路线路的监测数据故障与否，加入数据库中修正电力线路正常数据模型和电力线路故障数据模型。
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