特高壓輸電線路遠程在線監測裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術實施例提供了一種特高壓輸電線路遠程在線監測裝置及方法，所述裝置包括輸電線路在線監測機構、輸電網狀態動態評估機構；其中輸電線路在線監測機構包括監測終端、中心監測服務器；其中監測終端包括：無線通訊單元、太陽能供電單元、電池供電單元、充放電保護單元；還包括智能外力探測單元、智能攝像機單元；所述中心監測服務器包括：視頻壓縮編碼單元、數據采集單元；其中輸電網狀態動態評估機構用于對輸電網狀態進行評估；所述輸電網狀態動態評估機構包括：應用系統平臺層、業務應用層、數據存儲層和外部數據接入層。

Remote on-line monitoring device and method for extra high voltage transmission line

The embodiment of the invention provides a kind of UHV transmission line remote monitoring device and method, wherein the device comprises a dynamic power transmission line monitoring mechanism, transmission network state evaluation mechanism; online monitoring mechanism which includes transmission line monitoring terminal and monitoring center server; the monitoring terminal includes a wireless communication unit and power supply unit, solar battery the power supply unit, charge and discharge protection unit; it also includes the intelligent force detection unit, intelligent camera unit; the monitoring center server includes: video compression encoding unit, data acquisition unit; the dynamic state assessment agencies for assessment of transmission network transmission; transmission network including the dynamic state assessment agencies: application system platform layer the business application layer, data storage layer and data access layer.

【技術實現步驟摘要】
特高壓輸電線路遠程在線監測裝置及方法
本專利技術屬于涉及電子
，尤其涉及一種特高壓輸電線路遠程在線監測裝置及方法。
技術介紹
隨著社會的發展，中國當前用于生產和生活的耗電量急劇增加。中國當前大量發電企業在西北部地區，而東南部耗電量巨大，因此需要遠距離輸電。“智能電網”是當今世界電力發展和變革的最新動向，并被認為是21世紀世界電力系統的重大科技創新和發展趨勢。國家電網公司提出“加快建設以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展，具有信息化、自動化、互動化特征的統一的堅強智能電網”。智能電網能夠進一步提高電網安全運行水平，提高電網運行狀況的可控、在控、能控能力。輸電網中，很多架空線路所處的地理環境、氣候條件比較惡劣，導地線及金具銹蝕、絕緣劣化、導線舞動、導線覆冰等因素，都可能成為輸電網安全運行的隱患；特別是在冬季，導線覆冰時常威脅電網的安全運行。另外，輸電網設備運行管理和狀態評估等工作多數仍采用周期性管理和離線式檢測與評估機制，間隔期內可能發生的環境隱患、設備隱患及外力破壞等情況缺乏有力的防范和應對措施，自動化和信息化程度不高，導致對隱患的監測及預警能力不強。
技術實現思路
針對現有技術中對于野外遠程特高壓輸電的監測能力不足的問題，本專利技術實施例的目的是提供一種有效且高效的特高壓輸電線路遠程在線監測裝置及方法。為了解決上述問題，本專利技術實施例提出了一種特高壓輸電線路遠程在線監測裝置，包括輸電線路在線監測機構、輸電網狀態動態評估機構；其中輸電線路在線監測機構包括監測終端、中心監測服務器；其中監測終端包括：無線通訊單元、太陽能供電單元、電池供電單元、充放電保護單元；還包括用于進行環境監測的智能外力探測單元、用于提取現場圖片的智能攝像機單元，其中所述監測終端用于進行環境監測：導線覆冰、導線舞動、桿塔傾斜、桿塔振動、現場視頻、微氣象環境、金具溫度、絕緣子風偏、泄漏電流、雷電；還用于進行電纜線路參數監測：電纜表面溫度、接地電流、局部放電、井蓋狀態、隧道積水、隧道溫度、視頻監控；其中所述中心監測服務器包括：視頻壓縮編碼單元、數據采集單元；所述視頻壓縮編碼單元用于通過多路視頻輸入芯片接收監測終端采集的視頻圖像后進行CAMEC-I/II活動視頻壓縮編碼或JPEG靜止圖像壓縮編碼；所述數據采集單元用于接收監測終端采集的電纜線路參數；其中輸電網狀態動態評估機構用于對輸電網狀態進行評估；所述輸電網狀態動態評估機構包括：應用系統平臺層、業務應用層、數據存儲層和外部數據接入層；其中所述應用系統平臺層用于管理數據模型并為業務應用層提供服務的應用服務器軟件；其中所述業務應用層用于提供業務功能應用，所述業務功能應用包括以下至少一種：電網數據管理和展示、監測數據展示、報警信息定位、架空線路和電纜運行狀態分析、統計報表；其中所述數據庫存儲層用于提供存儲數據庫，所述存儲數據庫包括以下至少一種：電網設備信息的屬性數據庫、電網圖形信息的GIS數據庫、依據基礎數據構建的電網數字化模型庫、存儲在線監測數據的監測庫；其中外部數據接入層包含在線監測設備、通信設備、通信協議、通信規約、前置數據接收設備等內容，以及PMS系統信息、故障信息、SCADA信息通過數據交換平臺提供的數據集內容。其中，所述監測終端的無線通訊單元通過3G或GPRS或EDGE或CDMA1X連接中心監測服務器，以通過靜態域名或IP地址與中心監測服務器進行連接；所述智能攝像機單元內置解碼板以通過預設協議對提取的視頻進行壓縮；所述太陽能供電單元和電池供電單元兩路為監測終端進行供電；充放電保護單元連接太陽能供電單元和電池供電單元，并連接無線通訊單元、智能外力探測單元、智能攝像機單元，以穩定電壓、電流作用并提供充電保護、放電保護。其中，所述監測終端還包括視頻和數據采集模塊，所述視頻和數據采集模塊連接所述智能外力探測單元、智能攝像機單元，以將接收到的攝像頭視頻數據、外力破壞數據進行數字化處理并進行壓縮編碼后，通過無線通訊單元發送到中心監測服務器。其中，所述智能外力探測單元包括用于監測導線覆冰、導線舞動、桿塔傾斜、桿塔振動、微氣象環境、金具溫度、絕緣子風偏、泄漏電流、雷電、電纜表面溫度、接地電流、局部放電、井蓋狀態、隧道積水、隧道溫度的傳感器。其中，所述太陽能供電單元包括太陽能電池板，所述電池供電單元為蓄電池，所述太陽能電池板通過所述放電保護單元連接所述蓄電池。其中，所述監測終端還包括還包括低溫環境電子加熱模塊，所述低溫環境電子加熱模塊連接用于監測環境溫度的傳感器以在環境溫度低于預設值時為監測終端進行加熱；其中所述低溫環境電子加熱模塊為設置于監測終端內的薄膜加熱片。同時，本專利技術實施例還提出了一種利用如前任一項所述的特高壓輸電線路遠程在線監測裝置進行監測的方法，包括：中心監測服務器通過視頻壓縮編碼和數據采集，從監測終端獲取環境監測數據和電纜線路參數，其中環境監測數據包括：導線覆冰、導線舞動、桿塔傾斜、桿塔振動、現場視頻、微氣象環境、金具溫度、絕緣子風偏、泄漏電流、雷電；電纜線路參數包括：電纜表面溫度、接地電流、局部放電、井蓋狀態、隧道積水、隧道溫度、視頻監控；對輸電網狀態進行評估。本專利技術的上述技術方案的有益效果如下：上述的技術方案將電網智能化運行管理為目標，集成各種在線監測技術，對輸電架空線路的運行狀態進行實時監測，實現異常及故障狀態的預警和報警，實現設備健康狀況的動態評估，實現管理模式從“事后處置”到“事前預警”、“粗放控制”到“狀態評估”、“定期巡視”到“狀態監視”的轉變，實現電網運行狀態的多維可視化以及異常立體報警模式，對突發事件實現三位一體的應急指揮。附圖說明圖1是本專利技術實施例的特高壓輸電線路遠程在線監測裝置的系統結構示意圖；圖2是本專利技術實施例的監測終端的供電原理圖。具體實施方式為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本專利技術實施例提出了一種如圖1、圖2所示的特高壓輸電線路遠程在線監測裝置，包括輸電線路在線監測機構和輸電網狀態動態評估機構。1)輸電線路在線監測輸電架空線路監測項目主要包括：導線覆冰、導線舞動、桿塔傾斜、桿塔振動、現場視頻、微氣象環境、金具溫度、絕緣子風偏、泄漏電流、雷電等。電纜線路監測項目有：電纜表面溫度、接地電流、局部放電、井蓋狀態、隧道積水、隧道溫度、視頻監控等。系統根據輸電網運行相關規范，建立各監測參數的預警及報警數據庫，并自動對采集到參數進行判斷，對于符合條件的參數，按照系統預定的規則以各種方式進行預警和報警，如推屏、聲光、短信等，同時利用三維GIS、圖表、曲線、虛擬儀表、動畫等多種形式，實現預警和報警的多維可視化。2)輸電網狀態的動態評估整合EMS/SCADA、生產管理、在線監測、環境氣象、智能巡檢、雷電定位等信息，采用多維動態分析手段，對輸電網運行狀態及設備健康狀況進行動態評估，為科學安排巡視、檢修、試驗等計劃提供依據，實現由“周期管理”向“狀態管理”的轉變。輸電網多維可視化在線監測運行于復雜網絡環境中，需要與眾多的業務系統進行交互。為保證系統良好的適應性和擴展性，本系統采用分層設計思路，包括：業務應用層、應用系統平臺層、數據存儲層和外部數據接入層。1)應用系統平臺層用于管理數據模型并為業務應用層提供服務的應用服本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種特高壓輸電線路遠程在線監測裝置，其特征在于，包括輸電線路在線監測機構、輸電網狀態動態評估機構；其中輸電線路在線監測機構包括監測終端、中心監測服務器；其中監測終端包括：無線通訊單元、太陽能供電單元、電池供電單元、充放電保護單元；還包括用于進行環境監測的智能外力探測單元、用于提取現場圖片的智能攝像機單元，其中所述監測終端用于進行環境監測：導線覆冰、導線舞動、桿塔傾斜、桿塔振動、現場視頻、微氣象環境、金具溫度、絕緣子風偏、泄漏電流、雷電；還用于進行電纜線路參數監測：電纜表面溫度、接地電流、局部放電、井蓋狀態、隧道積水、隧道溫度、視頻監控；其中所述中心監測服務器包括：視頻壓縮編碼單元、數據采集單元；所述視頻壓縮編碼單元用于通過多路視頻輸入芯片接收監測終端采集的視頻圖像后進行CAMEC?I/II活動視頻壓縮編碼或JPEG靜止圖像壓縮編碼；所述數據采集單元用于接收監測終端采集的電纜線路參數；其中輸電網狀態動態評估機構用于對輸電網狀態進行評估；所述輸電網狀態動態評估機構包括：應用系統平臺層、業務應用層、數據存儲層和外部數據接入層；其中所述應用系統平臺層用于管理數據模型并為業務應用層提供服務的應用服務器軟件；其中所述業務應用層用于提供業務功能應用，所述業務功能應用包括以下至少一種：電網數據管理和展示、監測數據展示、報警信息定位、架空線路和電纜運行狀態分析、統計報表；其中所述數據庫存儲層用于提供存儲數據庫，所述存儲數據庫包括以下至少一種：電網設備信息的屬性數據庫、電網圖形信息的GIS數據庫、依據基礎數據構建的電網數字化模型庫、存儲在線監測數據的監測庫；其中外部數據接入層包含在線監測設備、通信設備、通信協議、通信規約、前置數據接收設備等內容，以及PMS系統信息、故障信息、SCADA信息通過數據交換平臺提供的數據集內容。...

【技術特征摘要】
1.一種特高壓輸電線路遠程在線監測裝置，其特征在于，包括輸電線路在線監測機構、輸電網狀態動態評估機構；其中輸電線路在線監測機構包括監測終端、中心監測服務器；其中監測終端包括：無線通訊單元、太陽能供電單元、電池供電單元、充放電保護單元；還包括用于進行環境監測的智能外力探測單元、用于提取現場圖片的智能攝像機單元，其中所述監測終端用于進行環境監測：導線覆冰、導線舞動、桿塔傾斜、桿塔振動、現場視頻、微氣象環境、金具溫度、絕緣子風偏、泄漏電流、雷電；還用于進行電纜線路參數監測：電纜表面溫度、接地電流、局部放電、井蓋狀態、隧道積水、隧道溫度、視頻監控；其中所述中心監測服務器包括：視頻壓縮編碼單元、數據采集單元；所述視頻壓縮編碼單元用于通過多路視頻輸入芯片接收監測終端采集的視頻圖像后進行CAMEC-I/II活動視頻壓縮編碼或JPEG靜止圖像壓縮編碼；所述數據采集單元用于接收監測終端采集的電纜線路參數；其中輸電網狀態動態評估機構用于對輸電網狀態進行評估；所述輸電網狀態動態評估機構包括：應用系統平臺層、業務應用層、數據存儲層和外部數據接入層；其中所述應用系統平臺層用于管理數據模型并為業務應用層提供服務的應用服務器軟件；其中所述業務應用層用于提供業務功能應用，所述業務功能應用包括以下至少一種：電網數據管理和展示、監測數據展示、報警信息定位、架空線路和電纜運行狀態分析、統計報表；其中所述數據庫存儲層用于提供存儲數據庫，所述存儲數據庫包括以下至少一種：電網設備信息的屬性數據庫、電網圖形信息的GIS數據庫、依據基礎數據構建的電網數字化模型庫、存儲在線監測數據的監測庫；其中外部數據接入層包含在線監測設備、通信設備、通信協議、通信規約、前置數據接收設備等內容，以及PMS系統信息、故障信息、SCADA信息通過數據交換平臺提供的數據集內容。2.根據權利要求1所述的特高壓輸電線路遠程在線監測裝置，其特征在于，所述監測終端的無線通訊單元通過3G或GPRS或EDGE或CDMA1X連接中心監測服務器，以通過靜態域名或IP地址與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉建男，肖鵬，劉紅超，呂志來，喻宜，張健，張志學，齊國印，
申請(專利權)人：國家電網公司，北京許繼電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11